在縫制設備上下游產業對“無（微）油技術”的談論和實踐已經達到一定熱度的今天，還有一些同仁、甚至是我們縫制設備的技術人員其實并不真正知道這種技術的內涵和機理。何為固體潤滑劑？固體潤滑劑使用的場合、方法、特點都有哪些？針對諸如此類的模糊認識有必要結合我們研發實踐個案做簡單推介：

       一、固體潤滑劑概述

       傳統潤滑材料（普通潤滑油、潤滑脂）的工作極限在超低溫、高真空、強幅射、超高速、超重載和特殊介質或容易污染、不宜采用的工作環境中，已難解決現代條件下某些高端或特殊機電產品的摩擦和磨損。

      “兩彈一星”、“神舟飛船”、“航天航空”、“超常規現代熱兵器”等尖端機電產品研制過程中，我們的科技精英也曾一度為此犯愁，但是他們從沒有因此氣餒，沒有停止過對有關潤滑新材料制備、運用機理的研究和分析。他們知道：解決核心技術上“矛盾”的根本之“法”必須得靠自己腳踏實地去研究。“有條件乘勢而上，無條件創造條件也要上”已成為科技界同仁頑強不息的工作精神，經過反復不斷地研制、試驗，一批批與傳統潤滑材料在概念和機理上完全不同的固體潤滑材料相繼研制成功：“物理氣相沉積潤滑膜”、“粘結固體潤滑涂層”、“金屬基高溫耐磨自潤滑復合材料”、“聚合物自潤滑復合材料”、“納米潤滑材料”等不勝枚舉。

       固體潤滑材料在研究和制備過程中伴生出一些新的科技術語。為了讓非高分子專業同仁略見一斑，不妨從相關資料中節錄以下描述：“高分子化學反應中，原子重新排列鍵合的空間一般都較原子尺寸大得多、處于非受限狀態。如果原子的排列和鍵合是在一個有限的空間或環境、如納米量級的片層中進行，小分子單體與片層間分子的物理相互作用而受約束、被迫做某種方式和程度的排列、然后發生單體聚合，其拓撲結構既不可能因受空間完全復制、又不會完全同于自由空間中所得到的情形”。

       固體潤滑材料通常是用二硫化鉬、石墨、硼砂或金、銀、錫、鉛、鎂、銦等軟金屬及其混合物以超微細化（粒徑為小于10微米的粉末）顆粒分散于經過精心選擇的膠粘劑、金屬或塑料等基體材料并混合起來形成薄膜、涂敷層以水劑、油劑、脂劑或固態復合物整體的形式被應用。

       以下為有代表性的幾種固體潤滑產品：

       FB08G固體潤滑軸承以承載能力較高的某種雙金屬材料為基體，高分子固體潤滑材料為填料并呈菱形塊狀按一定的螺旋角度和密度均勻分布；

       JDB固體鑲嵌自潤滑軸承以特殊高力黃銅合金為基體，表面按一定角度、密度嵌入特殊配方的固體潤滑劑經緊密加工而成，適于無油、高溫、高負載、需耐腐蝕及無法或不宜加注一般潤滑油、脂的場合；

       SF-1無油軸承以優質低碳薄鋼板為基體，中部用球形青銅粉末燒結、表面再軋制聚四氟乙烯（PTFE）和鉛（Pb）的混合物，然后卷制成形；

       6S或YT塑料導軌軟帶以聚四氟乙烯（PTFE）為基體，納米超細石墨或二硫化鉬、玻璃纖維高分子為填料，表面配有專用的粘接劑；

       Igus（易格斯）“無油、更自油”的高分子工程塑料軸套也是以某種特殊的工程塑料為基體，一定配方的固體潤滑劑為填料；

       試驗證明：即是在普通潤滑油、潤滑脂中添加一定量的某種固體潤滑材料微粒，也會收到比原來要好得多的減磨性能。

       二、固體潤滑材料的機理

       潤滑材料是潤滑技術發展的核心，固體潤滑材料的出現使《摩擦學》研究的內容和方法產生了“質”和“量”的飛躍。傳統潤滑材料是在摩擦界面上形成某種形式的流體和半流體壓力油膜，靠低阻力的各層潤滑膜間“層移”產生有效潤滑；固體潤滑材料則是依靠自身或其轉移膜的低剪切特性而具有優良的抗磨和減摩性能。以固體潤滑材料之一的“二硫化鉬”為例，簡單分析如下：

       二硫化鉬顯微組織為六方晶格、層狀分布。其分子式“MoS2”，組成其分子的鉬(Mo)原子在內、硫(S)原子在外，二者組成相互結合緊密穩定的化學鍵；二硫化鉬各分子之間則是其各自外層的同性硫（S）原子的首先接觸，其相互結合能力較弱。如果這種固體耐磨材料有N個分子層，其間就有（N-1）個具有低剪切特性、極易滑動的良好潤滑界面。當N值達到一定量時，各二硫化鉬固體潤滑層就能產生出足夠的減摩性能。這就是固體潤滑材料之所以能突破通常條件下潤滑極限的關鍵。

       三、縫機產品應用固體潤滑材料個案

       嫁接航空航天等已成功潤滑技術、選擇合適的固體潤滑材料，通過對縫制設備部份結構的合理改變，保證正常高速縫紉前提下徹底消除縫料的污漬是目前縫制設備制造業正在施實的“無（微）油技術的主要手段和方向。

       科技發展日新月異的今天，對機械制造專業技術人員來說，已不宜太“純機械化”。而應該在本專業基礎知識和基本功扎實的同時對其它相關專業與日俱增的新材料、新技術、新工藝也有所了解。向書本學習、更要向實踐學習；不斷地學習和實踐中，你會發現你所研究對象新的“矛盾”或“缺陷”，然后先主后次、一個個地對癥解決，“矛盾”或“缺陷”就一定會升華成滿意的改善或創新“成果”。

       市場上被稱為“自油工程塑料軸套”、“金屬基固體自潤滑軸承”、“高分子無油潤滑環”以及“塑料導軌軟帶”之類的“高科技產品”均屬固體潤滑材料的不同復合應用，其真正的使用價值、性能如何？一定要結合自己產品的特點做大量、認真、科學的試驗、分析和鑒別。

       以下是我們運用不同耐磨固體潤滑材料和產品所做的部份探索性試驗：

       1）向有關固體潤滑產品專業廠家（如：無錫佳靈，上海帕卡、和氏壁、雋麗，嘉善銘盛、優耐特，常州伊偌，山東紅星，濟南宏潤達等）咨訊了解、索取樣品先后在自己研究的縫制設備或模擬狀態下試用。

       其中“MOL YKOTE減摩涂層”是上海某化工有限公司的一種固體潤滑產品，其相關資料介紹：它是一種類似涂料的產品，但它們當中包含的不是顏料，而是分散于經過精心選擇并混合的樹脂與溶劑中的超細固體潤滑顆粒。用這種減摩“涂料”覆蓋摩擦副中的某一零件的粗糙表面，經徹底清潔—干燥—去靜電—升溫固化后可形成一層表面光潔、耐磨、防震、降噪的滑動薄膜，可以在極度承載中避免金屬與金屬的直接摩擦。

       2）與多家專業縫機零部件廠合作，對高速平縫機旋梭做“無油化改造”。在旋梭內外導軌間覆蓋或壓嵌有熱膨漲系數很小的高分子合金潤滑層或含耐磨固體潤滑劑的工程塑料、免去較多的精細機械加工和熱處理工序，保證表面光潔度、強度等綜合機械性能有較大提高、運轉中比一般液體潤滑旋梭摩擦阻力小、傳動效率高，不需加油、絕不會產生對縫料污染。

       對各類無油旋梭裝機做破壞性耐磨試驗，在空載和縫速4500r.p.m條件下每運轉5秒鐘自動停機2秒，結果L氏無油旋梭運轉不到2小時“高分子合金層”潤滑功能即失效、導致機器卡死；而G氏無油旋梭則在同樣的條件下至今已連續運轉超過一周無恙。

       各類無油旋梭導軌潤滑層基體均為膠狀樹脂，色澤、硬度無無明顯區別，但厚度、幾何形狀、附著力、成型模式及其內含固體潤滑材料的種類、粒度、分布均勻度不盡相同。正是這些諸種不同因素和具體技術和工藝參數，才造就了各種無油旋梭不同的試用效果。

       3）在進行大量固體潤滑劑試驗和縫機結構改變的同時，我們還不斷地向包括“固體潤滑國家重點實驗室”在內的有關專業研究院所、高校認真咨訊，虛心請教。固體潤滑國家重點實驗室主任劉維民先生曾經說過：“摩擦，消耗一次能源的1/3，損失率占GDP值的2%”，由此足見：采用新型固體潤滑劑不僅可以消除縫制機械長期來產生“油漬”的“老大難”，而且對各類機電產品解決“摩擦消耗”更有極其重要的意義。

       四、結束語

       對傳統縫制機械做“無油化升級改造”工作，在一些具備一定實力的企業中正如火如荼。雖然截止目前為至這些項目還不那么盡如人意，但它的研究方向正確、操作方法可靠是無疑的；只要我們持續不斷地不懈努力，特別是在進一步加強機械制造專業和高分子專業的深度合作上下功夫，縫制機械真正“無油化”、徹底解決縫料被潤滑油、脂污染的“老大難”就指日可待！