润滑剂

润滑剂（英文名称：lubricant）一种可以减少物体表面之间摩擦和磨损的物质。具有降低摩擦、减少磨损、冷却降温、防止腐蚀、传递作用力、减振、清洁和密封等。按其物理状态可分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂是四大类。其中使用最多的是液体润滑剂、种类最多的润滑材料，包括矿物润滑油、合成润滑油、动植物油和水基液体等。

润滑油的质量对设备的工作效果和使用寿命有很大影响。因此，规定了各种润滑油的理化性能指标，选择润滑油时应注意粘度、粘度指数、倾点与流动性和油性有关、除了极压等与润滑性能有关的性能指标外，还应注意油品的抗氧化和防锈性能、闪点、水分含量、酸值、与抗乳化性等化学性质相关的性能指标。

润滑剂应用广泛。工业生产中使用的齿轮、轴承、润滑剂常用于液压装置和各种机械设备等零件。飞机等飞行器使用的润滑剂有其自身的特点一般来说，应使用航空专用润滑剂。航空润滑油主要用于发动机系统，也用于液压系统、齿轮箱、起落架和仪表中。润滑剂不仅广泛应用于工业部门，而且在日常生活中也有应用，例如一些家用电器和其他日用品的润滑。它也有药用效果，矿物油、食用动植物油、蓖麻油等润滑剂可以治疗便秘，润肠。但是作为一种药物，这些润滑剂必须绝对无毒。

润滑剂按物理状态可分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂是四大类。

液体润滑剂

液体润滑剂是使用最多的、种类最多的润滑材料，包括矿物润滑油、合成润滑油、动植物油和水基液体等。液体润滑剂的特点是粘度范围宽，这为在不同负载速度和温度下工作的运动部件提供了广泛的选择。

矿物润滑油。它是使用最多的液体润滑剂，约占润滑油总量的90%，一般通过在矿物基础油中添加添加剂而形成。

合成润滑油。是指用化学合成方法制成的润滑油。

动植物油。它是指从动物和植物中提取的润滑剂。

水基液体。它是一种含水润滑剂，可分为溶液型和乳液型。

半固体润滑剂

（润滑脂）

半固体润滑剂又称润滑脂，是常温常压下呈胶体结构的半流动润滑剂。润滑脂由基础油、增稠剂和添加剂。润滑脂具有减磨、抗摩、润滑、密封、减震、阻尼、防锈等功能，适用于长期工作且难以更换的润滑剂、工作环境多尘多水密封困难的轴承装置、在低速重载和高温条件下润滑油难以保持油膜层的零件、机械运动引起的离心作用影响润滑油在摩擦表面保持润滑的部位和要求耐腐蚀的部位。其缺点是流动性小，散热性差。

固体润滑剂

固体润滑剂有三种主要的润滑功能：第一种是它能在摩擦表面形成固体润滑膜，其润滑机理与边界润滑相似。第二种是软金属固体润滑剂，利用软金属的低剪切强度起到润滑作用。三是石墨等具有层状结构的物质，利用其结构特点起到润滑作用。设备润滑最常用的固体润滑剂是二硫化钼、石墨和聚四氟乙烯等。

气体润滑剂

气体也是一种流体，这也符合流体润滑的物理规律，所以气体在一定条件下也可以像液体一样成为润滑剂。常用的气体是空气、氢、氧、氮等。气体润滑剂的优点是摩擦系数低，高速时产生的摩擦热少，温升低，操作灵活，工作温度范围宽。气体润滑剂的缺点是密度低，承载能力低，只能用于30~70kPa的气动装置和不高于100kPa的空气静压装置。由于使用气体润滑剂需要气源条件，对支架的制造精度和材料要求较高，成本较高。

降低摩擦：摩擦副表面加入润滑剂后形成的润滑膜将摩擦面隔开，使金属表面间的摩擦转化为剪切强度低的油膜分子间的内耗，从而降低摩擦阻力和能耗，使摩擦副运转平稳。

减少磨损：摩擦副表面形成的润滑膜可以减少摩擦和支撑载荷，因此可以减少表面磨损和划伤并保持零件的匹配精度。降低摩擦磨损是润滑剂最重要也是最基本的功能，除此之外还有其他功能。

冷却降温：带有液体润滑剂的循环润滑系统可以带走摩擦过程中产生的热量，并减少摩擦引起的温升和机械运行过程中产生的热量。

防止腐蚀：摩擦表面上的润滑剂膜覆盖摩擦表面以隔离空气、蒸汽和其他腐蚀性气体的作用可以防止摩擦表面被腐蚀或生锈。

传递作用力：某些润滑剂（如液压油）它可用作传力介质，将冲击振动的机械能转化为液压能。

减振作用：吸附在金属表面的润滑剂由于其应力较小，在摩擦表面受到冲击时可以吸收冲击振动的机械能、缓冲作用。

绝缘作用：矿物油等润滑剂具有高电阻，因此可用作电绝缘油、变压器油。

清洗作用：随着润滑油的循环流动，摩擦表面的污染物可以被清除、磨损碎片和其他杂质被带走，然后由过滤器过滤。内燃机油还可以驱散活塞上的灰尘和其他沉积物，以保持发动机清洁。

密封作用：润滑剂密封一些暴露的部件，以防止冷凝水、灰尘和其他杂质侵入并保持气缸和活塞密封。

粘度

当润滑油在外力作用下相对运动时，润滑油分子之间会存在阻碍运动的阻力，这种阻力称为粘度。大多数润滑油是根据粘度分类的。粘度是润滑油的重要技术指标，是选择润滑油的主要依据。

润滑油的粘度对润滑油的流动性和摩擦表面之间形成的油膜厚度有很大影响。高粘度的润滑油流动性差，但油膜强度高，承载能力强因此，在高载荷条件下，摩擦面之间容易形成较厚的润滑膜，保持流体润滑状态，达到良好的润滑效果但粘度高时，润滑油的冷却效果差，克服摩擦阻力消耗的功率也大，而粘度低的润滑油流动性好，容易在间隙小的摩擦面间流动，保证润滑效果，在克服摩擦阻力时也有消耗。但如果粘度太小，润滑油膜会变薄，甚至在较大载荷下损坏，磨损摩擦面因此，应根据不同情况选择合适粘度的润滑剂。

粘度指数

最常用于评估润滑油的粘度—温度特性的指标是粘度指数。粘度指数是将某种润滑油的粘度与两种标准油的粘度相比较而得到的无量纲相对值。粘度指数越大，粘度受温度的影响越小。这个方法是由迪安和戴维斯在1929年首先建立的当时选用了两种标准润滑油，一种是粘稠的—从宾夕法尼亚原油中提取的具有良好温度特性的烷基润滑油的粘度指数为100，另一种是粘稠的—从温度特性差的德克萨斯海湾原油中提取的环烷基润滑油的粘度指数为0。当计算润滑油的粘度指数时，首先在100°f下测量润滑油（37.8℃）和210°F（98.9℃）时的粘度。润滑油的粘度指数是通过代入两种标准油在210°f时的粘度得到的。在上述公式中，H是指在100°f时具有良好粘温特性的标准润滑油的粘度；u是在100°f下测量的润滑油粘度；l是标准润滑油，粘温特性差（VI＝0）100华氏度时的粘度。

倾点和凝点

在标准规定的条件下冷却时，油能继续流动的最低温度称为倾点。我国规定的倾点测定方法是GB／T 3535—83。预热后，以规定的速度冷却样品，每隔3℃检查样品的流动性样品可以流动的最低温度被确定为倾点。在标准规定的条件下，油冷却到液面而不移动的最高温度称为冰点。我国规定的冰点测定方法是GB／T 51083。测定冰点时，将样品放入指定的试管中，冷却至预定温度，将试管倾斜45°，观察1分钟后液面是否流动液面不在试管中流动时的最高温度被视为一个疑点。由于倾点和凝点的测试条件不同，同一样品的倾点比凝点高3℃左右。世界各国主要用倾点来表示润滑油的低温性能。

抗极压性

减少摩擦和磨损以及防止烧结是润滑剂的主要功能，润滑剂是油性的、抗磨性和极压性是反映润滑油摩擦性能的指标。

油性是指润滑油吸附在金属表面以减少摩擦的能力油在金属表面吸附力强，不易脱落，润滑性好，使金属表面磨损较小。

耐磨性是指润滑剂在轻中等载荷下，在摩擦表面形成一层薄膜，防止磨损的能力。

极压是指润滑剂在低速高负荷和高速冲击摩擦的条件下，即在所谓的极压条件下防止摩擦和烧结、擦伤的能力。

润滑油的摩擦性能与润滑油的化学成分有关比如植物油润滑油的油性就比矿物润滑油好。为了改善矿物润滑油的摩擦性能，应加入油性添加剂和极压添加剂。

抗氧化安定性

润滑油在使用过程中，当温度上升时，带有氧气、在金属等环境因素的影响下，会逐渐氧化变质。润滑油在加热和金属催化作用下抵抗氧化变质的能力称为润滑油的氧化安定性。润滑油的氧化安定性反映了润滑油的实际使用情况、储存和运输中氧化变质或老化趋势的重要特征。

润滑油的氧化稳定性主要取决于其化学组成。比如矿物油原油中的成分容易氧化变质，影响矿物润滑油的使用在矿物油精炼过程中，必须去除这些成分，并使用添加剂来提高其抗氧化稳定性。此外，氧化稳定性还与温度等使用条件有关、氧压、接触金属、接触面积、氧化时间有关。

闪点

当润滑油在规定条件下加热时，当油温达到一定温度时，润滑油的蒸汽与周围空气的混合物与火焰接触时会发生闪蒸，最低的闪蒸温度称为润滑油的闪点。测量闪点有两种方法开杯法和闭杯法不同方法测得的同一产品闪点不同，开杯闪点一般高于闭杯闪点。

润滑油的闪点取决于润滑油中轻组分的含量。轻质润滑油或轻组分多的润滑油挥发性大，闪点低，而重质润滑油闪点高。润滑油的闪点是润滑油的储存、运输和使用的安全指标也是润滑油的挥发性指标。低闪点润滑油挥发性高，易着火，安全性差。润滑油的高挥发性还会造成工作过程中的蒸发损失，严重时会造成润滑油粘度增加，影响润滑油的使用。

润滑剂

水分、灰分、残炭、机械杂质

水分：油晶体中不应含有水分，因为润滑油中含有的水分会破坏润滑油膜，使润滑效果变差，加速油中有机酸对金属的腐蚀，水分还会造成机械设备的腐蚀，并会导致润滑油中添加剂失效，还会使润滑油的低温流动性变差甚至冻结，堵塞油路，阻碍润滑油的循环和供油。因此，使用前必须检查润滑油的水分，必要时进行脱水。

灰分：润滑油在规定的条件下完全燃烧后，剩下的不可燃残渣称为润滑油的灰分。灰分主要由燃烧后生成的金属盐和金属氧化物组成。灰分的存在会增加润滑油在使用过程中的积碳，过高的灰分也会造成机械零件的磨损，因此需要降低或控制润滑油中的灰分含量。

残炭：在没有空气的条件下，润滑油被加热，蒸发分解产生的焦炭状残留物称为残炭。残炭是润滑油中胶体物质和不稳定物质含量的间接指标，也是矿物润滑油基础油精制深度的标志。润滑油中含硫、氧和氮化合物越多，残炭越高，残炭越多，结焦的倾向越大，这将增加机械设备的摩擦、磨损。

机械杂质：润滑油中不溶于汽油或苯的沉淀物或悬浮固体过滤后称为机械杂质。润滑油中的机械杂质是润滑油的用途、贮存、运输过程中混入的灰尘、泥砂、金属碎屑、金属氧化物、铁锈粉末和其他异物。机械杂质会加速润滑油使用过程中机械零件的磨损，还会堵塞油路造成润滑失效，因此需要尽量减少润滑油中机械杂质的含量。

抗乳化性

抗乳化性是润滑油抵抗与水混合形成乳液的性能。具有抗乳化性的润滑油虽然遇水时被搅拌振荡，但不易形成乳化或形成的乳化液易迅速分离。

润滑油的抗乳化性与其清洁度有很大关系如果润滑油含有更多的机械杂质或肥皂，、酸类、油泥等表面活性物质在有水的情况下容易乳化润滑油。抗乳化性差的润滑油氧化安定性差。

抗泡性

润滑油在使用过程中会发生振荡、搅动和其他动作会与空气混合形成气泡。如果润滑油抗气泡形成的性能不好，在使用过程中会形成许多气泡，从而影响润滑油的润滑性能，增加氧化速度并造成溢流损失，还可能阻碍润滑油在循环系统中的传输并影响液压油的压力传输。为了提高润滑油的抗泡性能，常加入抗泡添加剂。

腐蚀性

润滑油在一定温度下对金属的腐蚀称为其腐蚀性能例如航空润滑油对铅金属的机械零件有很强的腐蚀作用，内燃机油对铅铜合金轴瓦也有一定的腐蚀作用使用前，润滑油应进行腐蚀测试。例如，将铅片放入加热到140℃的油试验中50小时，根据试验前后金属片的质量变化确定油试验的腐蚀性，用G/m2表示。或者根据实际情况用银子、铜和其他金属也做类似的测试。试验前后金属片质量变化超过一定标准的润滑油在腐蚀试验中不合格，会对机械设备造成腐蚀，不能使用。

矿物基础油

最广泛使用的润滑油是由石油馏分生产的矿物油润滑油。这种润滑油因其原料丰富价格低廉质量好而被广泛使用，并可通过添加适当的添加剂进行改进。矿物润滑油由矿物基础油和添加剂制成。矿物基础油是由高沸点和较高分子量的烃类和非烃类组成的混合物，经过一系列加工精制过程，调整组成，优胜劣汰而得到的。

添加剂

润滑油添加剂根据用途的不同，大致可以分为两大类：一类是影响润滑油物理性质的添加剂，如降凝剂、增黏剂、黏度指数改进剂、消泡剂等；另一类是化学上起作用的添加剂，比如各种抗氧化剂、防锈剂、清净分散剂、极压抗磨剂等。

合成润滑油

合成润滑油是通过化学合成制备的润滑油。生产合成润滑油的基本原料是化学品或石化产品，一般通过将低分子组分化学合成为高分子化合物来制备低分子组分通常被称为单体，这些单体大多来自石油，如乙烯、丙烯、异丁烯、环氧乙烷、环氧丙烷等石化产品，因此合成润滑油的主要原料来自石油、煤、页岩和天然气，从中获得各种烯烃、烷烃、苯、酚、一氧化碳、甲醇、氯甲烷等基本有机化工原料。此外，一些原料来自动植物油和非金属矿物，如芝麻油、椰子油、石英砂、磷等。

动植物润滑油

从油性动植物原料中分离出来的油脂是最早使用的润滑油。其主要成分是高碳脂肪酸甘油三酯。动物脂肪主要由脂肪和水组成通过煮沸从动物组织的固体部分中分离脂肪可以容易地获得它。植物油的提取更复杂，植物原料通常是被称为油籽的含油果实种子。它含有许多难以从油脂中分离出来的固体物质，因此需要通过压榨热处理压榨和溶剂萃取来彻底分离植物油。

工业领域

工业生产中使用的齿轮、轴承、润滑剂常用于液压装置和各种机械设备等零件。例如，齿轮传动过程中不可避免地会发生磨损，正确使用润滑剂可以在一定程度上减少磨损，有利于齿轮的正常工作。机器向高负荷方向发展，对齿轮的承载能力和使用条件提出了更严格的要求润滑是充分发挥齿轮承载能力，降低齿轮失效可能性，延长齿轮使用寿命，提高齿轮传动效率的一个非常重要的环节。

航天领域

飞机等飞行器中使用的润滑剂有其自身的特点，适合飞机独特的性能要求。设计飞机时应考虑三个决定性因素：首先，性能高度安全可靠如果飞行中出了问题，就不可能停下来维修；其次，为了降低飞机的电力负荷，所有部件都尽可能地减小尺寸和重量，因此动力装置也具有较高的单位重量负荷，因此单位重量的耗电量也很大，导致工作温度显著升高；再次，考虑到飞机经常在极其恶劣的环境下工作，地面温度可以低至-60℃时，平流层的温度甚至比平流层还低-80℃，而超音速飞机在飞行中表面温度会超过200℃，工作时外界气压为103℃-105帕之间的巨大变化。考虑到飞机工作的这些特点，对润滑剂的要求非常严格。只有少数用于汽车或其他行业的润滑剂才能在飞机上取得令人满意的效果，一般使用航空专用润滑剂。航空润滑油主要用于发动机系统，也用于液压系统、齿轮箱、起落架和仪表中。

汽车领域

气缸壁是活塞式内燃机需要经常润滑的部位、活塞与活塞环、主轴承、连杆轴承、凸轮轴承、活塞销和其他移动机构。润滑方式是简单的自流、飞溅式，也可用于压力循环润滑的油泵。同时具有飞溅和油泵压力的复合润滑装置被广泛使用。自流润滑是利用润滑油在重力作用下由高向低流动的特性。发动机中的气门杆、凸轮轴和其他零件通常使用这种方法。压力润滑是将润滑油以一定的压力强制作用于运动零件的摩擦表面，形成一定厚度的油膜，使零件表面不直接接触，达到减少摩擦的目的。

金属加工

金属及其合金材料在加工成各种机械零件之前通常要进行锻造、轧制、挤压、拉拔、塑料成型工艺，如板材成型。有时，需要通过切割从上述过程中获得的机器坯料中去除多余的金属通常，前一种工艺称为金属无屑成形，后一种工艺称为金属无屑成形。两种工艺都需要润滑剂，无屑成型工艺使用的润滑剂称为金属成型润滑剂；切屑形成过程中使用的润滑剂称为切削润滑剂。

轻纺工业

纤维油剂是纺织行业纤维生产加工中使用的一种润滑剂。它主要调节纤维的摩擦特性、防止或消除静电积聚、赋予纤维光滑柔软的特性，使纤维能够顺利通过纺纱、编织和其他过程的作用。不仅在棉、毛、麻、油剂应该用于生产和加工天然纤维，如丝绸和粘胶纤维、涤纶、锦纶、腈纶等化学纤维的加工离不开油剂。平均每生产和加工100吨纤维产品消耗6-8t油剂。随着纺织工业特别是化纤工业的发展，油剂的需求量越来越大。油剂的作用是在一定条件下保证和改善纤维生产技术的顺利进行，改善纤维的性能，增加纤维产品的价值。

医药领域

润滑剂的药物作用。人们很早就从生活经验中认识了矿物油、食用动植物油、蓖麻油等润滑剂对便秘有润肠作用。作为一种药物，这些润滑剂必须绝对无毒通常使用的矿物油是医用白油，蓖麻油也是精炼的。为了掩盖矿物油和蓖麻油的不愉快气味和味道，一般将它们分散在水中形成乳液，通过摇匀服用。白油在人体内不会被吸收，最终会被排出体外，不会对人体健康造成不良影响。还可用于润滑人体阴道粘膜和肛门组织。

化妆品

人们在日常生活中经常使用保湿化妆品，可以保持皮肤光滑、柔软、富有弹性的作用。皮肤柔顺剂在某种意义上也是一种润滑剂，但它是一种特殊的润滑剂，与工业上使用的润滑剂在性能和功能上并不完全相同。皮肤柔软剂是一种可以保持皮肤健康或避免皮肤干燥的物质。皮肤润肤剂以两种方式发挥作用：首先，在皮肤表面形成一层封闭的油膜，以防止或减少皮肤表面水分的蒸发，从而防止皮肤干燥以这种方式起作用的物质被称为吸入式皮肤柔顺剂，主要在皮肤上具有良好的润滑性能和铺展性能只有一层能持续吸收皮肤上油膜的物质才能软化皮肤角质层，防止水分向外扩散，延缓皮肤干燥其结构与工业中使用的润滑油相似或相同；另一种作用方式是直接从潮湿的空气中吸收水分，保持皮肤湿润这种具有吸湿功能的皮肤柔软剂称为保湿型皮肤柔软剂，又称保湿剂。

家庭生活

润滑剂不仅广泛应用于工业部门，而且也应用于日常生活中。比如一些家用电器和其他日用品的润滑。当家里使用的锁生锈而难以打开时，您不妨将一些铅笔屑剪到钥匙孔中，然后用钥匙转动几下以打开它。这个生活窍门就是使用石墨（铅笔屑）作润滑剂的结果。