评估润滑剂与UMT Triceolab和Stribeck曲线的潜在应用

润滑剂的主要用途是最大限度地降低接触表面之间的磨损和摩擦。润滑剂从接触区域中取出碎屑，从而最小化由于磨损而导致的轴承表面的进一步侵蚀。

以目前2.5%的增长率计算，全球润滑油市场的价值将在未来几年内突破1600亿美元，其中汽车和运输行业是主要的增长领域。

润滑油的制造商，正在寻求以市场汇率现金，需要集中精力对质量控制，研发活动。客户宁愿处理提供可靠产品的润滑油供应商，这些产品可同时提高性能并降低整体成本。

基于Stribeck曲线的合适应用的评估和测试润滑剂是一种可靠和简单的程序。使用此过程的主要挑战是找到一个可以覆盖曲线的所有区域的单个工具。来自Bruker的UMT Tribeolab™是一个普遍的摩擦计，克服了这一挑战。

Stribeck曲线

通过根据Stribeck参数的函数绘制摩擦系数（COF）来获得Stribeck曲线 - ηv/ f_Z.，其中V是滑动速度，η是润滑剂的粘度，而f_Z.我们是正常负荷。

图1描绘了Stribeck曲线的示意图。图中有三个定义的规定制度 - 边界，中间或混合，以及流体动力学。边界润滑条件下的表面粗糙度承载负荷。在流体动力学润滑制度中，载荷完全由两个表面之间的润滑膜完全支撑。在中间润滑制度中，润滑剂的粗糙度和粘性电阻的弹性变形在一起支撑负荷。

图1。润滑剂Stribeck曲线的示意图显示了三个润滑制度

两个表面之间存在的直接粗糙度接触基于边界和极限润滑。在这种情况下，COF是有效剪切应力与接触材料的塑性流量应力之间的比率。欧洲杯足球竞彩

通过使用润滑剂的添加剂可以最小化摩擦，这有助于在硬质金属触点上产生低剪切强度界面。通过使用吸附的单分子和低剪切层覆盖接触的表面，在100-150的低温下可以降低摩擦力^O.C和高压高达1GPa。

在高温下，由于金属表面和含有氯，硫或磷的润滑剂添加剂之间的反应而形成的无机牺牲膜保护金属接触免受极限磨损。在这种条件下，润滑由工作温度确定，在该工作温度下，该工作温度迅速形成用于保护触点免受磨损。

当润滑剂膜不完全分离轴承表面时，引起混合和边界润滑制度，并且经历了一定量的固体接触，特别是在低速和/或高负荷条件下。

通过对不同的力，温度和速度条件进行润滑剂，获得跨越所有三个润滑制度的Stribeck曲线。可以用摩擦计绘制有用的Stribeck曲线，该摩擦计可以在各种测试参数上运行。

来自Bruker的Umt Tribolab

UMT TribeLab系统基于通用机械测试（UMT）平台及其精确控制速度，负载和定位。Tribolab的测试能力跨越由于其模块化设计而跨越的速度，力和温度。Tribolab具有许多创新功能，可促进任何类型的跨国测试的快速简便。

通过使用Tribo ID™和Triboscript™等直观的集成硬件和软件接口，可以使TribeLab提供用户友好，生产性和多功能。Tribo ID会自动检测并配置连接到主系统的组件，以确保系统正常工作。

TriboScript提供了一个安全的、高级的脚本界面，可以方便地从以前创建的测试块中编译测试序列。在实时控制和数据分析软件的帮助下，TriboLab系统提供了高重复性和准确性。

评估潜在应用的润滑剂

Stribeck测试是用TriboLab对SAE 52100球和盘进行的。在每个测试集开始时引入了插入步骤。对四种不同的润滑剂(A、B、C和D)进行了测试，以绘制Stribeck曲线。根据斯特里贝克曲线，确定了润滑油的适用范围及其在各润滑状态下的性能排名。

利用Triceolab，可以同时改变速度和正常力以维持特定的V / F._Z.比率。通过改变V / F来对四种润滑剂进行STRIBECK测试_Z.从0.01到20,000，覆盖所有三个润滑制度。在这些测试期间也测量法向力和摩擦力（FX）。确定并记录盘与球之间的电接触电阻（ECR）的值。测量的ECR数据给出了盘和球之间的润滑剂膜厚度的定性指示。

图2为Lube-A的Stribeck曲线和ECR图。边界、混合区和水动力区也显示在图中。由于润滑剂的黏度，流体动力区域的COF值相当高。与混合区相比，由于金属间直接接触，边界区COF有增加的趋势。在水动力带开始时，COF值很低。

图2。Lube-A的Stribeck曲线以及显示三种润滑状态的ECR图。

图2中所示的电接触电阻数据也被隔离成三个区域，确认摩擦结果。流体动力学条件中的ECR信号相当高，并且在对应于V / F的混合区域的开始时显示出趋势_Z.大约200人。

在边界制度启动，并且在V / F处_Z.比例为1.3，观察到ECR值的陡峭降低，其可归因于金属到金属接触。在四种润滑油中，润滑剂-A在混合和边界制度下表现出最佳性能，因此，它被用作其他润滑剂的参考。

润滑剂-A和润滑剂B的STRIBECK曲线的比较如图3所示。可以看出，Lube-B在混合和边界区域处表现出比润滑剂-A更高的COF值。

图3。Lube-A和Lube-B的比较stribeck曲线。

图4为Lube-A和Lube-C Stribeck曲线的对比。可以看出，Lube-C在中间润滑状态下COF值较高。两种润滑剂在边界区域的摩擦行为相似，但在流体动力区域，由于黏度贡献的差异，Lube-C的COF值远低于Lube-A。

图4。Lube-A和Lube-C的比较STRIBECK曲线

Lube-A和D的Stribeck曲线在图5中进行了比较5.可以看出，Lube-D在流体动力区域中仅表现出比Lube-A更低的COF值。

图5。Lube-A和Lube-D的比较STRIBECK曲线

这是一般概念，较低COF的润滑剂表现出更好的性能。根据每个制度的COF数据，四个润滑剂从1-4排列，其中1个代表最高性能，4代表最低。表1显示了润滑剂的排名。

表1。三个润滑制度中的润滑剂排名

润滑剂	边界	混合	水动力
Lube-A.	1	1	3.
Lube-B	2	2	3.
Lube-C.	1	3.	1
Lube-D.	3.	4.	2

根据表中的数据，Lube-A和Lube-C显示了边界区的最佳性能，而Lube-D在该区域中排名最低。Lube-A显示了混合区的最佳性能，而Lube-D表现出最坏的情况。Lube-B在混合和边界地区排名第二。

Lube-D在流体动力区域中排名第一，润滑油排名第二。润滑剂A和润滑油均在流体动力学区域中排名4（差）。ECR的测量值与STRIBECK试验期间的测量摩擦值一致。

结论

为了完成润滑剂的tribiological特性，必须在所有三种机制中进行测试和比较，测试参数范围很广，如速度、力和温度。

UMT TriboLab能够进行全面的Stribeck测试，以识别润滑油的具体应用，并根据它们在所有三种工况下的性能进行排名。为了深入探索润滑剂的应用潜力，必须在覆盖所有三种润滑机制的条件下对其进行测试。

此信息已采购，审查和调整Bruker纳米表面提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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