潤滑劑

潤滑劑（英文名稱：lubricant）一種可以減少物體表面之間摩擦和磨損的物質。具有降低摩擦、減少磨損、冷卻降溫、防止腐蝕、傳遞作用力、減振、清潔和密封等。按其物理狀態可分為液體潤滑劑、半固體潤滑劑、固體潤滑劑和氣體潤滑劑是四大類。其中使用最多的是液體潤滑劑、種類最多的潤滑材料，包括礦物潤滑油、合成潤滑油、動植物油和水基液體等。

潤滑油的質量對設備的工作效果和使用壽命有很大影響。因此，規定了各種潤滑油的理化性能指標，選擇潤滑油時應注意粘度、粘度指數、傾點與流動性和油性有關、除了極壓等與潤滑性能有關的性能指標外，還應注意油品的抗氧化和防銹性能、閃點、水分含量、酸值、與抗乳化性等化學性質相關的性能指標。

潤滑劑應用廣泛。工業生產中使用的齒輪、軸承、潤滑劑常用于液壓裝置和各種機械設備等零件。飛機等飛行器使用的潤滑劑有其自身的特點一般來說，應使用航空專用潤滑劑。航空潤滑油主要用于發動機系統，也用于液壓系統、齒輪箱、起落架和儀表中。潤滑劑不僅廣泛應用于工業部門，而且在日常生活中也有應用，例如一些家用電器和其他日用品的潤滑。它也有藥用效果，礦物油、食用動植物油、蓖麻油等潤滑劑可以治療便秘，潤腸。但是作為一種藥物，這些潤滑劑必須絕對無毒。

潤滑劑按物理狀態可分為液體潤滑劑、半固體潤滑劑、固體潤滑劑和氣體潤滑劑是四大類。

液體潤滑劑

液體潤滑劑是使用最多的、種類最多的潤滑材料，包括礦物潤滑油、合成潤滑油、動植物油和水基液體等。液體潤滑劑的特點是粘度范圍寬，這為在不同負載速度和溫度下工作的運動部件提供了廣泛的選擇。

礦物潤滑油。它是使用最多的液體潤滑劑，約占潤滑油總量的90%，一般通過在礦物基礎油中添加添加劑而形成。

合成潤滑油。是指用化學合成方法制成的潤滑油。

動植物油。它是指從動物和植物中提取的潤滑劑。

水基液體。它是一種含水潤滑劑，可分為溶液型和乳液型。

半固體潤滑劑

（潤滑脂）

半固體潤滑劑又稱潤滑脂，是常溫常壓下呈膠體結構的半流動潤滑劑。潤滑脂由基礎油、增稠劑和添加劑。潤滑脂具有減磨、抗摩、潤滑、密封、減震、阻尼、防銹等功能，適用于長期工作且難以更換的潤滑劑、工作環境多塵多水密封困難的軸承裝置、在低速重載和高溫條件下潤滑油難以保持油膜層的零件、機械運動引起的離心作用影響潤滑油在摩擦表面保持潤滑的部位和要求耐腐蝕的部位。其缺點是流動性小，散熱性差。

固體潤滑劑

固體潤滑劑有三種主要的潤滑功能：第一種是它能在摩擦表面形成固體潤滑膜，其潤滑機理與邊界潤滑相似。第二種是軟金屬固體潤滑劑，利用軟金屬的低剪切強度起到潤滑作用。三是石墨等具有層狀結構的物質，利用其結構特點起到潤滑作用。設備潤滑最常用的固體潤滑劑是二硫化鉬、石墨和聚四氟乙烯等。

氣體潤滑劑

氣體也是一種流體，這也符合流體潤滑的物理規律，所以氣體在一定條件下也可以像液體一樣成為潤滑劑。常用的氣體是空氣、氫、氧、氮等。氣體潤滑劑的優點是摩擦系數低，高速時產生的摩擦熱少，溫升低，操作靈活，工作溫度范圍寬。氣體潤滑劑的缺點是密度低，承載能力低，只能用于30~70kPa的氣動裝置和不高于100kPa的空氣靜壓裝置。由于使用氣體潤滑劑需要氣源條件，對支架的制造精度和材料要求較高，成本較高。

降低摩擦：摩擦副表面加入潤滑劑后形成的潤滑膜將摩擦面隔開，使金屬表面間的摩擦轉化為剪切強度低的油膜分子間的內耗，從而降低摩擦阻力和能耗，使摩擦副運轉平穩。

減少磨損：摩擦副表面形成的潤滑膜可以減少摩擦和支撐載荷，因此可以減少表面磨損和劃傷并保持零件的匹配精度。降低摩擦磨損是潤滑劑最重要也是最基本的功能，除此之外還有其他功能。

冷卻降溫：帶有液體潤滑劑的循環潤滑系統可以帶走摩擦過程中產生的熱量，并減少摩擦引起的溫升和機械運行過程中產生的熱量。

防止腐蝕：摩擦表面上的潤滑劑膜覆蓋摩擦表面以隔離空氣、蒸汽和其他腐蝕性氣體的作用可以防止摩擦表面被腐蝕或生銹。

傳遞作用力：某些潤滑劑（如液壓油）它可用作傳力介質，將沖擊振動的機械能轉化為液壓能。

減振作用：吸附在金屬表面的潤滑劑由于其應力較小，在摩擦表面受到沖擊時可以吸收沖擊振動的機械能、緩沖作用。

絕緣作用：礦物油等潤滑劑具有高電阻，因此可用作電絕緣油、變壓器油。

清洗作用：隨著潤滑油的循環流動，摩擦表面的污染物可以被清除、磨損碎片和其他雜質被帶走，然后由過濾器過濾。內燃機油還可以驅散活塞上的灰塵和其他沉積物，以保持發動機清潔。

密封作用：潤滑劑密封一些暴露的部件，以防止冷凝水、灰塵和其他雜質侵入并保持氣缸和活塞密封。

粘度

當潤滑油在外力作用下相對運動時，潤滑油分子之間會存在阻礙運動的阻力，這種阻力稱為粘度。大多數潤滑油是根據粘度分類的。粘度是潤滑油的重要技術指標，是選擇潤滑油的主要依據。

潤滑油的粘度對潤滑油的流動性和摩擦表面之間形成的油膜厚度有很大影響。高粘度的潤滑油流動性差，但油膜強度高，承載能力強因此，在高載荷條件下，摩擦面之間容易形成較厚的潤滑膜，保持流體潤滑狀態，達到良好的潤滑效果但粘度高時，潤滑油的冷卻效果差，克服摩擦阻力消耗的功率也大，而粘度低的潤滑油流動性好，容易在間隙小的摩擦面間流動，保證潤滑效果，在克服摩擦阻力時也有消耗。但如果粘度太小，潤滑油膜會變薄，甚至在較大載荷下損壞，磨損摩擦面因此，應根據不同情況選擇合適粘度的潤滑劑。

粘度指數

最常用于評估潤滑油的粘度—溫度特性的指標是粘度指數。粘度指數是將某種潤滑油的粘度與兩種標準油的粘度相比較而得到的無量綱相對值。粘度指數越大，粘度受溫度的影響越小。這個方法是由迪安和戴維斯在1929年首先建立的當時選用了兩種標準潤滑油，一種是粘稠的—從賓夕法尼亞原油中提取的具有良好溫度特性的烷基潤滑油的粘度指數為100，另一種是粘稠的—從溫度特性差的德克薩斯海灣原油中提取的環烷基潤滑油的粘度指數為0。當計算潤滑油的粘度指數時，首先在100°f下測量潤滑油（37.8℃）和210°F（98.9℃）時的粘度。潤滑油的粘度指數是通過代入兩種標準油在210°f時的粘度得到的。在上述公式中，H是指在100°f時具有良好粘溫特性的標準潤滑油的粘度；u是在100°f下測量的潤滑油粘度；l是標準潤滑油，粘溫特性差（VI＝0）100華氏度時的粘度。

傾點和凝點

在標準規定的條件下冷卻時，油能繼續流動的最低溫度稱為傾點。我國規定的傾點測定方法是GB／T 3535—83。預熱后，以規定的速度冷卻樣品，每隔3℃檢查樣品的流動性樣品可以流動的最低溫度被確定為傾點。在標準規定的條件下，油冷卻到液面而不移動的最高溫度稱為冰點。我國規定的冰點測定方法是GB／T 51083。測定冰點時，將樣品放入指定的試管中，冷卻至預定溫度，將試管傾斜45°，觀察1分鐘后液面是否流動液面不在試管中流動時的最高溫度被視為一個疑點。由于傾點和凝點的測試條件不同，同一樣品的傾點比凝點高3℃左右。世界各國主要用傾點來表示潤滑油的低溫性能。

抗極壓性

減少摩擦和磨損以及防止燒結是潤滑劑的主要功能，潤滑劑是油性的、抗磨性和極壓性是反映潤滑油摩擦性能的指標。

油性是指潤滑油吸附在金屬表面以減少摩擦的能力油在金屬表面吸附力強，不易脫落，潤滑性好，使金屬表面磨損較小。

耐磨性是指潤滑劑在輕中等載荷下，在摩擦表面形成一層薄膜，防止磨損的能力。

極壓是指潤滑劑在低速高負荷和高速沖擊摩擦的條件下，即在所謂的極壓條件下防止摩擦和燒結、擦傷的能力。

潤滑油的摩擦性能與潤滑油的化學成分有關比如植物油潤滑油的油性就比礦物潤滑油好。為了改善礦物潤滑油的摩擦性能，應加入油性添加劑和極壓添加劑。

抗氧化安定性

潤滑油在使用過程中，當溫度上升時，帶有氧氣、在金屬等環境因素的影響下，會逐漸氧化變質。潤滑油在加熱和金屬催化作用下抵抗氧化變質的能力稱為潤滑油的氧化安定性。潤滑油的氧化安定性反映了潤滑油的實際使用情況、儲存和運輸中氧化變質或老化趨勢的重要特征。

潤滑油的氧化穩定性主要取決于其化學組成。比如礦物油原油中的成分容易氧化變質，影響礦物潤滑油的使用在礦物油精煉過程中，必須去除這些成分，并使用添加劑來提高其抗氧化穩定性。此外，氧化穩定性還與溫度等使用條件有關、氧壓、接觸金屬、接觸面積、氧化時間有關。

閃點

當潤滑油在規定條件下加熱時，當油溫達到一定溫度時，潤滑油的蒸汽與周圍空氣的混合物與火焰接觸時會發生閃蒸，最低的閃蒸溫度稱為潤滑油的閃點。測量閃點有兩種方法開杯法和閉杯法不同方法測得的同一產品閃點不同，開杯閃點一般高于閉杯閃點。

潤滑油的閃點取決于潤滑油中輕組分的含量。輕質潤滑油或輕組分多的潤滑油揮發性大，閃點低，而重質潤滑油閃點高。潤滑油的閃點是潤滑油的儲存、運輸和使用的安全指標也是潤滑油的揮發性指標。低閃點潤滑油揮發性高，易著火，安全性差。潤滑油的高揮發性還會造成工作過程中的蒸發損失，嚴重時會造成潤滑油粘度增加，影響潤滑油的使用。

潤滑劑

水分、灰分、殘炭、機械雜質

水分：油晶體中不應含有水分，因為潤滑油中含有的水分會破壞潤滑油膜，使潤滑效果變差，加速油中有機酸對金屬的腐蝕，水分還會造成機械設備的腐蝕，并會導致潤滑油中添加劑失效，還會使潤滑油的低溫流動性變差甚至凍結，堵塞油路，阻礙潤滑油的循環和供油。因此，使用前必須檢查潤滑油的水分，必要時進行脫水。

灰分：潤滑油在規定的條件下完全燃燒后，剩下的不可燃殘渣稱為潤滑油的灰分。灰分主要由燃燒后生成的金屬鹽和金屬氧化物組成。灰分的存在會增加潤滑油在使用過程中的積碳，過高的灰分也會造成機械零件的磨損，因此需要降低或控制潤滑油中的灰分含量。

殘炭：在沒有空氣的條件下，潤滑油被加熱，蒸發分解產生的焦炭狀殘留物稱為殘炭。殘炭是潤滑油中膠體物質和不穩定物質含量的間接指標，也是礦物潤滑油基礎油精制深度的標志。潤滑油中含硫、氧和氮化合物越多，殘炭越高，殘炭越多，結焦的傾向越大，這將增加機械設備的摩擦、磨損。

機械雜質：潤滑油中不溶于汽油或苯的沉淀物或懸浮固體過濾后稱為機械雜質。潤滑油中的機械雜質是潤滑油的用途、貯存、運輸過程中混入的灰塵、泥砂、金屬碎屑、金屬氧化物、鐵銹粉末和其他異物。機械雜質會加速潤滑油使用過程中機械零件的磨損，還會堵塞油路造成潤滑失效，因此需要盡量減少潤滑油中機械雜質的含量。

抗乳化性

抗乳化性是潤滑油抵抗與水混合形成乳液的性能。具有抗乳化性的潤滑油雖然遇水時被攪拌振蕩，但不易形成乳化或形成的乳化液易迅速分離。

潤滑油的抗乳化性與其清潔度有很大關系如果潤滑油含有更多的機械雜質或肥皂，、酸類、油泥等表面活性物質在有水的情況下容易乳化潤滑油。抗乳化性差的潤滑油氧化安定性差。

抗泡性

潤滑油在使用過程中會發生振蕩、攪動和其他動作會與空氣混合形成氣泡。如果潤滑油抗氣泡形成的性能不好，在使用過程中會形成許多氣泡，從而影響潤滑油的潤滑性能，增加氧化速度并造成溢流損失，還可能阻礙潤滑油在循環系統中的傳輸并影響液壓油的壓力傳輸。為了提高潤滑油的抗泡性能，常加入抗泡添加劑。

腐蝕性

潤滑油在一定溫度下對金屬的腐蝕稱為其腐蝕性能例如航空潤滑油對鉛金屬的機械零件有很強的腐蝕作用，內燃機油對鉛銅合金軸瓦也有一定的腐蝕作用使用前，潤滑油應進行腐蝕測試。例如，將鉛片放入加熱到140℃的油試驗中50小時，根據試驗前后金屬片的質量變化確定油試驗的腐蝕性，用G/m2表示。或者根據實際情況用銀子、銅和其他金屬也做類似的測試。試驗前后金屬片質量變化超過一定標準的潤滑油在腐蝕試驗中不合格，會對機械設備造成腐蝕，不能使用。

礦物基礎油

最廣泛使用的潤滑油是由石油餾分生產的礦物油潤滑油。這種潤滑油因其原料豐富價格低廉質量好而被廣泛使用，并可通過添加適當的添加劑進行改進。礦物潤滑油由礦物基礎油和添加劑制成。礦物基礎油是由高沸點和較高分子量的烴類和非烴類組成的混合物，經過一系列加工精制過程，調整組成，優勝劣汰而得到的。

添加劑

潤滑油添加劑根據用途的不同，大致可以分為兩大類：一類是影響潤滑油物理性質的添加劑，如降凝劑、增黏劑、黏度指數改進劑、消泡劑等；另一類是化學上起作用的添加劑，比如各種抗氧化劑、防銹劑、清凈分散劑、極壓抗磨劑等。

合成潤滑油

合成潤滑油是通過化學合成制備的潤滑油。生產合成潤滑油的基本原料是化學品或石化產品，一般通過將低分子組分化學合成為高分子化合物來制備低分子組分通常被稱為單體，這些單體大多來自石油，如乙烯、丙烯、異丁烯、環氧乙烷、環氧丙烷等石化產品，因此合成潤滑油的主要原料來自石油、煤、頁巖和天然氣，從中獲得各種烯烴、烷烴、苯、酚、一氧化碳、甲醇、氯甲烷等基本有機化工原料。此外，一些原料來自動植物油和非金屬礦物，如芝麻油、椰子油、石英砂、磷等。

動植物潤滑油

從油性動植物原料中分離出來的油脂是最早使用的潤滑油。其主要成分是高碳脂肪酸甘油三酯。動物脂肪主要由脂肪和水組成通過煮沸從動物組織的固體部分中分離脂肪可以容易地獲得它。植物油的提取更復雜，植物原料通常是被稱為油籽的含油果實種子。它含有許多難以從油脂中分離出來的固體物質，因此需要通過壓榨熱處理壓榨和溶劑萃取來徹底分離植物油。

工業領域

工業生產中使用的齒輪、軸承、潤滑劑常用于液壓裝置和各種機械設備等零件。例如，齒輪傳動過程中不可避免地會發生磨損，正確使用潤滑劑可以在一定程度上減少磨損，有利于齒輪的正常工作。機器向高負荷方向發展，對齒輪的承載能力和使用條件提出了更嚴格的要求潤滑是充分發揮齒輪承載能力，降低齒輪失效可能性，延長齒輪使用壽命，提高齒輪傳動效率的一個非常重要的環節。

航天領域

飛機等飛行器中使用的潤滑劑有其自身的特點，適合飛機獨特的性能要求。設計飛機時應考慮三個決定性因素：首先，性能高度安全可靠如果飛行中出了問題，就不可能停下來維修；其次，為了降低飛機的電力負荷，所有部件都盡可能地減小尺寸和重量，因此動力裝置也具有較高的單位重量負荷，因此單位重量的耗電量也很大，導致工作溫度顯著升高；再次，考慮到飛機經常在極其惡劣的環境下工作，地面溫度可以低至-60℃時，平流層的溫度甚至比平流層還低-80℃，而超音速飛機在飛行中表面溫度會超過200℃，工作時外界氣壓為103℃-105帕之間的巨大變化。考慮到飛機工作的這些特點，對潤滑劑的要求非常嚴格。只有少數用于汽車或其他行業的潤滑劑才能在飛機上取得令人滿意的效果，一般使用航空專用潤滑劑。航空潤滑油主要用于發動機系統，也用于液壓系統、齒輪箱、起落架和儀表中。

汽車領域

氣缸壁是活塞式內燃機需要經常潤滑的部位、活塞與活塞環、主軸承、連桿軸承、凸輪軸承、活塞銷和其他移動機構。潤滑方式是簡單的自流、飛濺式，也可用于壓力循環潤滑的油泵。同時具有飛濺和油泵壓力的復合潤滑裝置被廣泛使用。自流潤滑是利用潤滑油在重力作用下由高向低流動的特性。發動機中的氣門桿、凸輪軸和其他零件通常使用這種方法。壓力潤滑是將潤滑油以一定的壓力強制作用于運動零件的摩擦表面，形成一定厚度的油膜，使零件表面不直接接觸，達到減少摩擦的目的。

金屬加工

金屬及其合金材料在加工成各種機械零件之前通常要進行鍛造、軋制、擠壓、拉拔、塑料成型工藝，如板材成型。有時，需要通過切割從上述過程中獲得的機器坯料中去除多余的金屬通常，前一種工藝稱為金屬無屑成形，后一種工藝稱為金屬無屑成形。兩種工藝都需要潤滑劑，無屑成型工藝使用的潤滑劑稱為金屬成型潤滑劑；切屑形成過程中使用的潤滑劑稱為切削潤滑劑。

輕紡工業

纖維油劑是紡織行業纖維生產加工中使用的一種潤滑劑。它主要調節纖維的摩擦特性、防止或消除靜電積聚、賦予纖維光滑柔軟的特性，使纖維能夠順利通過紡紗、編織和其他過程的作用。不僅在棉、毛、麻、油劑應該用于生產和加工天然纖維，如絲綢和粘膠纖維、滌綸、錦綸、腈綸等化學纖維的加工離不開油劑。平均每生產和加工100噸纖維產品消耗6-8t油劑。隨著紡織工業特別是化纖工業的發展，油劑的需求量越來越大。油劑的作用是在一定條件下保證和改善纖維生產技術的順利進行，改善纖維的性能，增加纖維產品的價值。

醫藥領域

潤滑劑的藥物作用。人們很早就從生活經驗中認識了礦物油、食用動植物油、蓖麻油等潤滑劑對便秘有潤腸作用。作為一種藥物，這些潤滑劑必須絕對無毒通常使用的礦物油是醫用白油，蓖麻油也是精煉的。為了掩蓋礦物油和蓖麻油的不愉快氣味和味道，一般將它們分散在水中形成乳液，通過搖勻服用。白油在人體內不會被吸收，最終會被排出體外，不會對人體健康造成不良影響。還可用于潤滑人體陰道粘膜和肛門組織。

化妝品

人們在日常生活中經常使用保濕化妝品，可以保持皮膚光滑、柔軟、富有彈性的作用。皮膚柔順劑在某種意義上也是一種潤滑劑，但它是一種特殊的潤滑劑，與工業上使用的潤滑劑在性能和功能上并不完全相同。皮膚柔軟劑是一種可以保持皮膚健康或避免皮膚干燥的物質。皮膚潤膚劑以兩種方式發揮作用：首先，在皮膚表面形成一層封閉的油膜，以防止或減少皮膚表面水分的蒸發，從而防止皮膚干燥以這種方式起作用的物質被稱為吸入式皮膚柔順劑，主要在皮膚上具有良好的潤滑性能和鋪展性能只有一層能持續吸收皮膚上油膜的物質才能軟化皮膚角質層，防止水分向外擴散，延緩皮膚干燥其結構與工業中使用的潤滑油相似或相同；另一種作用方式是直接從潮濕的空氣中吸收水分，保持皮膚濕潤這種具有吸濕功能的皮膚柔軟劑稱為保濕型皮膚柔軟劑，又稱保濕劑。

家庭生活

潤滑劑不僅廣泛應用于工業部門，而且也應用于日常生活中。比如一些家用電器和其他日用品的潤滑。當家里使用的鎖生銹而難以打開時，您不妨將一些鉛筆屑剪到鑰匙孔中，然后用鑰匙轉動幾下以打開它。這個生活竅門就是使用石墨（鉛筆屑）作潤滑劑的結果。