乾式潤滑: 二硫化鉬和石墨的差異區別|潤滑油與潤滑脂
2024.1.11
在傳統的工業潤滑脂中,乾式潤滑經常聽到的三種材料是二硫化鉬、石墨與聚四氟乙烯(PTFE)。
常見的乾式潤滑劑有二硫化鉬(MoS2, Molybdenum disulfide)與石墨(Graphite)。而聚四氟乙烯 (PTFE)也屬於此類,是鉬和石墨的替代品之一。PTFE 潤滑劑也有許多重要的應用,其中惰性和不導電是所需的特性。但他也有缺點,如過熱時會釋放出輕微有毒的煙霧。另外,耐磨性相比其他兩者略弱,價格會更高,並且不能承受超過326℃的熔化溫度。需要根據工作狀況來決定使用哪一種。
- 石墨的歷史可以追溯到很久以前,如可能在 1500 年代中期就被用於鉛筆中。石墨是一種柔軟的結晶碳,具有優異的滑動潤滑性能。呈灰黑色,不透明,有金屬光澤。與大多數金屬一樣,它具有導電性,也是良好的導熱體。 石墨可在高達 750 °C 的溫度和水蒸氣的情況下提供出色的潤滑。它可用作高達 1315°C 的防卡劑,並有 CO2的氧化物。由於石墨需要水蒸氣來發揮潤滑作用,因此它不能用於高真空環境。
- 二硫化鉬MoS2是從花崗岩中自然開採出來的,然後透過精煉以達到潤滑劑中的高純度。MoS2 是一種出色的潤滑劑,特別合適用於高真空和極高真空應用。相對的,石墨可能需要夾帶濕氣才能發揮作用。MoS2的溫度極限為 400°C,在有氧氣的氣氛中開始氧化。 鉬的最佳特性之一是用作不銹鋼塗層時能夠抑制腐蝕。此外,鉬被認為具有稍好的耐磨性,特別是在極端壓力下。
二硫化鉬與石墨的特色
二硫化鉬(MoS2, Molybdenum disulfide)潤滑脂與石墨潤滑脂從外觀上通常都是黑色,但具體來說很難單從外觀去判別,必須從物理性質去分析兩者有什麼不同。儘管二硫化鉬與石墨同樣是作為一種耐高溫固體潤滑劑,但其實兩者是有區別的。
- 石墨:石墨潤滑脂是由無機稠化劑稠化酯類合成油,並加有超微細石墨粉未、抗氧化、抗腐蝕等添加劑精制而成的石墨潤滑脂。石墨超高溫潤滑脂在200℃以上高溫時基礎油慢慢揮發,石墨會附著於潤滑表面形成固體潤滑,高溫乾式潤滑性能突出,專用於重負荷/衝擊負荷或潮濕/污染環境下的高溫摩擦部件及軸承的潤滑,提供最大限度防鏽防腐蝕保護。
- 二硫化鉬:含二硫化鉬的潤滑脂(Moly Grease)的抗磨、抗極壓性能和潤滑性能都比石墨潤滑脂的性能優越。在一些苛刻、重負荷齒輪和軸承、有衝擊負荷的部件的環境下,使用二硫化鉬潤滑脂的效果比使用石墨潤滑脂效果要好。同時還具有良好的熱穩定性和潤滑作用。能和大多數塑料相容性好,以及有效減少來自塑料齒輪的噪音、使用壽命長;並且低離油率。
石墨與二硫化鉬比較表
二硫化鉬材料 | 石墨材料 | |
顏色 | 灰黑色,有金屬光澤 | 純黑色,無金屬光澤 |
熔點(°C) | 1185 | 3652-3697 |
沸點(°C) | 450 | 4830 |
密度(g/cm3) | 5.06 | 2.09-2.33 |
摩擦係數 | 0.05-0.09 | 0.35-0.65 |
磁性 | 非磁性,不導電 | 磁性,導電 |
潤滑溫度(°C) | -185 ~ +350 | 20~450 |
化學穩定性 | 惰性物質 | 耐酸、耐鹼、與抗有機溶劑 |
Reference
中鎢在線新聞網, 2020. http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/136160-ti-19331.html
Stablediffusion, 2023. https://stablediffusionweb.com
Neolube, 2021. https://neolube.com/graphite-vs-moly-as-a-dry-lubricant/
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