南京倆湖科技有限公司 謝傳林 眭 曄

0 前言

國際權(quán)威機構(gòu)估稱：“全世界生產(chǎn)的全部能源所產(chǎn)生的能量有33%～50%消耗在摩擦上?！绷硗?，造成設(shè)備失效的原因，磨損排第一。

人們?yōu)闇p輕摩擦和磨損采取潤滑措施。由于潤滑措施被廣泛應(yīng)用，上世紀六十年代西方提出“潤滑經(jīng)濟”理論，使西方各國經(jīng)濟效益得到快速發(fā)展，特別是日本在上世紀中葉大力推廣“潤滑經(jīng)濟”，使整個國家經(jīng)濟躍上一個新臺階。

1 潤滑經(jīng)濟

潤滑經(jīng)濟是推廣運用先進潤滑技術(shù)，減少摩擦、磨損，降低設(shè)備事故、延長設(shè)備使用壽命，節(jié)能減排，提高經(jīng)濟效益。

“潤滑經(jīng)濟”是摩擦學研究的必然。摩擦學是研究相對運動的作用表面的摩擦、磨損和潤滑以及三者之間相互關(guān)聯(lián)的理論與應(yīng)用的一門邊緣性學科。我國對摩擦學的研究正在快速發(fā)展，同時摩擦學中也出現(xiàn)一些誤區(qū)，把摩擦力損失估算得太少。

筆者走訪了幾家大型生產(chǎn)齒輪箱企業(yè)，有的企業(yè)測量方法不對，湊用書上的效率值95%～99%；有的企業(yè)沒有做臺架試驗，根據(jù)齒輪精度套用書本上的平均效率。由此可見我國生產(chǎn)齒輪箱的企業(yè)絕大多數(shù)過高地標注了齒輪傳動效率，這實際上把“潤滑經(jīng)濟”的門堵死了。

摩擦即為兩接觸面相對運動時的受阻現(xiàn)象，阻力為摩擦力，

摩擦力（F）=摩擦系數(shù)（μ）×法向負載（N）

由上述公式看出，在法向負載不變的情況下，摩擦系數(shù)大小，決定了摩擦力大小。如果摩擦力很小很小，人們就會忽視它，實際上全世界生產(chǎn)的全部能源所產(chǎn)生的能量有1/3～1/2消耗在摩擦上，如此巨大的節(jié)能潛力被人們忽視了。

2 潤滑劑

為減少摩擦磨損人們采用潤滑措施，能形成潤滑膜的物質(zhì)叫潤滑劑，它可以是液體、半固體、固體等狀態(tài)。無論任何潤滑劑都有程度不同的減低摩擦系數(shù)的特性。

潤滑劑的潤滑機理是：潤滑油在流經(jīng)相對滑動的“楔形小間隙”中時產(chǎn)生一層厚度遠大于摩擦副表面綜合粗糙度的流體膜，將兩表面完全隔開，這將金屬與金屬或非金屬的直接摩擦轉(zhuǎn)化為油的內(nèi)層剪切面之間的摩擦，避免了摩擦副工作面的磨損。同時提供了一個很低的摩擦系數(shù)。此時潤滑油的粘度起作用，不需要添加劑，這里是理想的流體潤滑，在負載低，速度快的摩擦表面“可能”會實現(xiàn)。

市場上的潤滑油品種無數(shù)，價格也千差萬別。所有的潤滑油都是基礎(chǔ)油加添加劑，潤滑技術(shù)的先進與否是由添加劑決定的。

在實際運行中，通?；瑒幽Σ粮庇捎诓痪邆洹靶ㄐ涡￠g隙”的條件，僅借助于潤滑油在金屬表面的物理與化學吸附膜，由于吸附膜不能將摩擦副完全隔開所以在運動副中仍有“干摩擦”現(xiàn)象。為了降低摩擦力，在潤滑油中加入油性劑或摩擦改進劑，為了減少摩擦，加入抗磨劑或極壓抗磨劑，至此添加劑根據(jù)它們與摩擦表面的不同作用能在表面形成吸附膜，沉積膜,反應(yīng)膜或滲透膜。

在邊界潤滑中潤滑油的極性分子吸附在摩擦表面形成吸附膜，由于分子吸引力的作用，沒有化學鏈參與作用，吸附和脫附完全可逆的是物理吸附膜。潤滑劑中的極性分子的價電子與金屬表面的電子交換而產(chǎn)生化學結(jié)合力形成的表面膜，叫化學吸附膜。在摩擦過程中，潤滑介質(zhì)發(fā)生一系列化學反應(yīng)生成的產(chǎn)物沉積在摩擦副表面，形成沉積膜。吸附膜和沉積膜只有在緩和的摩擦條件下工作，當負載較大，摩擦表面溫度升高時，吸附膜，沉積膜就容易破裂而失去作用。因此在苛刻的工作條件下選用“硫、磷、氯”等元素的添加劑，來增強潤滑劑的抗磨損、抗粘附作用。這類添加劑為油溶性大分子化合物的極壓抗磨劑，它們所含的硫、磷、氯等元素在較高溫度時能與摩擦表面的金屬作用生成硫化物、磷化物、氯化物,形成能承受較大負荷、溶點及抗剪切和硬度較低的無機反應(yīng)膜，它們在形成過程中能流動到接觸點周圍表面上，使表面變得平滑，起著化學拋光作用，結(jié)果使單位面積承受的負荷下降?；瘜W反應(yīng)膜比吸附膜穩(wěn)定得多，但是這類極壓抗磨添加劑，是以不斷消耗摩擦表面的鐵元素為代價的化學腐蝕成膜，它們的作用實際是一種“受控腐蝕”，這就是化學添加劑技術(shù)應(yīng)用的限制性，目前全世界還沒有新的技術(shù)突破。

物理添加劑主要是非油溶性的，由懸浮在油中的固體微粒組成的無機化合物，具有抗高壓，減低摩擦力，分散應(yīng)力集中，抗氧化性和化學惰性等特點。它們突破了油脂潤滑的有效極限，對金屬無腐蝕。其機理是：固體潤滑劑形成的物理吸附膜，通過表面微觀填平達到逐步修復(fù)金屬表面目的。固體潤滑是一種高新技術(shù)的物理摩擦改進劑，尤其是“二硫化鉬”。近年來其顆粒度、分散穩(wěn)定性等制造技術(shù)，取得突破性進展，其減磨、極壓性能較好，越來越受到人們重視。

3 “金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑

本世紀初南京倆湖科技有限公司，在世界范圍內(nèi)首次采用化學合成的方法制備出一種生產(chǎn)成本較低，性能穩(wěn)定的金屬抗磨修復(fù)材料——“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑。該項技術(shù)綜合了化學修復(fù)劑和物理修復(fù)劑的優(yōu)點，克服了化學修復(fù)劑的腐蝕和物理修復(fù)劑的修復(fù)層太薄的缺陷。其機理是：利用摩擦功（能）在活化劑、催化劑共同作用下，在摩擦副表面進行微燒結(jié)、微冶煉，使表面燒結(jié)一層金屬陶瓷層，實現(xiàn)機械設(shè)備在運行中的不解體修復(fù)。修復(fù)層厚度，經(jīng)國家權(quán)威部門檢測達到了15微米以上，比二硫化鉬修復(fù)層，厚150倍以上。減少設(shè)備維修次數(shù)，降低維修成本，延長使用壽命，提高和長時間保持設(shè)備精度。并使摩擦副的摩擦系數(shù)大幅度降低，（潤滑油的摩擦系數(shù)一般為0.125～0.129，國外曾宣布過二硫化鉬最低摩擦系數(shù)為0.07，國家權(quán)威部門宣布“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑的摩擦系數(shù)為0.0487.）從而給機械運動節(jié)能減排留下很大空間。

該項技術(shù)在2007年1月11日通過解放軍南京軍區(qū)裝備部和中國機械聯(lián)合會組織的由中國工程院徐濱士院士為主任的科學技術(shù)成果鑒定委員會的鑒定，專家一致認為該技術(shù)是一種高性價比的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進的抗磨修復(fù)材料技術(shù)。

該項技術(shù)歸屬于潤滑經(jīng)濟范疇，其功效是環(huán)保、節(jié)能。在國家能源局組織的“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑的應(yīng)用專家論證會上，專家組認定，使用該項技術(shù)的設(shè)備均有節(jié)能效果，最少的也在5%以上，使用單位可獲得明顯的經(jīng)濟效益。國家能源局在國能綜科技[2010]54號文件中要求加快推廣這項節(jié)能新技術(shù)。

幾年來“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑在我國鋼鐵、礦山、化工、建材、紡織、運輸、車船等行業(yè)使用潤滑油（脂）的設(shè)備上進行了大量應(yīng)用，都獲得顯著效果，從修復(fù)上、節(jié)能上、止漏上所取得的成功是全世界沒有一個品種能媲美的。

4 “金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑的應(yīng)用

應(yīng)用實例如下：

例1：中國航空工業(yè)第六○九研究所從瑞士進口一臺“磨削中心”，該設(shè)備出廠時的主軸精度徑向跳動為2微米，使用十年后，主軸精度已喪失，實測徑向跳動為8微米。因為加工高精度零件很困難，向瑞士生產(chǎn)商咨詢，答復(fù)是恢復(fù)到2微米精度大約需要200～300萬元人民幣。該所用了南京倆湖科技有限公司生產(chǎn)的“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑，添加一瓶90毫升（僅幾百元人民幣）普通型修復(fù)劑后，在這臺“磨削中心”沒有停產(chǎn)的情況下，一周后，設(shè)備主軸徑 向跳動恢復(fù)到2微米以內(nèi)。

例2：上海高橋石化的重要設(shè)備主水泵壞了，使用備用泵，備用泵的精度較差，開機兩小時后由于軸瓦溫度過高而跳閘，停機1個半小時后再度開機，兩小時后又跳閘，反復(fù)無數(shù)次。該企業(yè)找到南京倆湖科技有限公司，僅加注濃縮型360毫升“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑后，開機7小時后跳過一次閘，跳閘后立即推閘再開機就一直 運轉(zhuǎn)正常了。運轉(zhuǎn)一段時間后上海高橋石化反映該水泵使用修復(fù)劑后耗電量下降10%以上，僅節(jié)電一項，一個月就收回使用“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑的全部費用。

例3：上海寶鋼煉鐵廠，2011年初石灰懸窯的支撐軸瓦高溫報警，該設(shè)備為進口設(shè)備，外商表示：因運轉(zhuǎn)時間長而軸瓦磨損，要停產(chǎn)20天更換部件。該廠領(lǐng)導(dǎo)認為停產(chǎn)20天損失太大，轉(zhuǎn)而詢問南京倆湖科技有限公司，能否用“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑修復(fù)？南京倆湖公司立即安排人員在該設(shè)備軸瓦箱內(nèi)加入9瓶（每瓶90毫升）加強型修復(fù)劑。3小時后瓦溫下降，第二天下降10℃，第三天下降20℃（環(huán)境溫度也下降10℃），僅僅花費幾千元人民幣就使如此重大設(shè)備不停產(chǎn)情況下修復(fù)正常，運轉(zhuǎn)至今。

例4：2012年5月福州鋼廠棒一車間軋鋼生產(chǎn)線從風機、水泵、初軋、中軋、精軋到電動滾、剪切機、堆鋼機…所有用潤滑油、潤滑脂的地方，全部加注了“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑，使用一年后，該軋鋼生產(chǎn)線，從平均噸鋼電耗79.35千瓦,下降到74千瓦.

例5：2011年8月，長江航道局南京工程局在“航浚15”泥泵柴油機上對南京倆湖科技有限公司的“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑進行了實船測試，試驗結(jié)論是：“在柴油機潤滑油中使用“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑后，燃油節(jié)油率9.21%?！?/p>

2011年11月長江武漢航道工程局組織在航浚6號泥泵柴油機上對南京倆湖科技有限公司生產(chǎn)的“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑進行再次實船測試，試驗結(jié)論：在柴油機潤滑油中加入“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑燃油節(jié)省11.4%。

目前長江航道局南京工程局已列裝2年，其它航道局、工程局均在大面積推廣中。

5 結(jié)論

“金魔”牌金屬抗磨修復(fù)劑，是我國先進的潤滑技術(shù)材料，適用面廣，全社會廣泛推廣應(yīng)用，既能取得顯著的節(jié)能減排效果，又能達到全面提高經(jīng)濟效益之目的。