Page 54 - 《摩擦学学报》2021年第6期

第 6 期 巩龙飞, 等: 食品级滑石粉对复合铝基润滑脂摩擦学性能的影响 839

Blue bacterial colonies
Blue bacterial colonies
10 mm 10 mm 10 mm

Blank control Base grease (Bg) Bg+1.0% F-Talc

Fig. 8 Colony distribution of culture medium at different greases
图 8 不同润滑脂工况下培养液菌落分布图

脂样品溶液培养后，李斯特菌检测板表面出现了少量 化铁和氧化镁，C=O主要来源于润滑脂的成份. Fe2p
的蓝色菌落，这表明检测板的活性正常. 但在李斯特 在711.5 eV处的结合能峰，表明钢盘表面氧化铁的生
菌检测板上未出现红色菌落，表明没有李斯特菌滋 成 [26-28] . 而氧化铁主要来源于钢盘磨屑，基础脂作用下
生，进而证实了所制备的复合铝基润滑脂和添加剂是 钢盘磨痕表面Fe2p结合能峰较强，证明其磨损较严重
[9]
相对安全的 . 和产生的磨屑较多. 而在含1.0%F-Talc的润滑脂样品

2.7 讨论 作用下钢盘磨痕表面的Fe2p结合能峰较弱，表明了其
[22]
从上述的试验结果来看，适量F-Talc能够提高复 润滑膜的致密性较好 ，这也与前面的电化学耐腐蚀
合铝基润滑脂的摩擦学性能，下面将从3个方面讨论 性能相一致. Mg1s在1 302.8和1 305.2 eV处的结合能峰
F-Talc在复合铝基润滑脂中的作用机理. 归因于Mg(OH) 和Mg Si O (OH) 的存在，在1 306.6 eV
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从F-Talc的微观形貌来看，F-Talc属于层状的硅酸 处的结合能峰归因于MgO的存在，表明了F-Talc(主要
盐[见图2(a)]，在摩擦过程中能吸附在摩擦副的表面， 是MgO)在钢盘表面产生了吸附和化学反应，在摩擦
[29]
相当于“滑动轴承”进行滑移 [13-16] ，从而达到减小摩擦 过程中形成了润滑膜 . Si2p在103.4 eV处的结合能
和降低磨损的作用. 其次，从润滑脂的热稳定性能来 峰归因于SiO 2 [30-31] . 鉴于SiO 的性质稳定，在摩擦过程
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看，当达到终止降解温度时，含F-Talc的润滑脂样品剩 中，F-Talc中的SiO 易停留在磨痕间隙，产生修补和微
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余重量高于基础脂，这是由于F-Talc主要成分是MgO 抛光效应，这也与前面的热稳定性能相一致. 综合
和SiO ，其中SiO 的热稳定性较好，能改善其热稳定 XPS分析，由于在钢盘磨痕表面含硅化合物和含镁化
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性能. 由于在摩擦过程中易产生大量的热量，热稳定 合物的出现以及Fe含量的下降，证实了磨痕表面产生
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性较好的SiO 易停留在摩擦副的间隙. 因钢盘表面粗 复杂的化学反应生成润滑膜 ，从而减小摩擦副直接
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糙度致使钢球与钢盘间的真实接触面积较小，在摩擦 接触的概率，达到减小摩擦和降低磨损的作用. 因此，
过程初期承受较高的接触应力，易产生较大的摩擦且 F-Talc能够改善复合铝基润滑脂的摩擦学性能，含
在磨痕表面产生了沟壑，故一些F-Talc(主要是SiO )在 1.0%F-Talc的润滑脂最有可能应用到食品装备领域.
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摩擦过程中能够修补磨痕表面产生的沟壑 [13,17] ，进而
3 结论
增加摩擦副间的接触面积和减小摩擦副间的接触应
力；同时，SiO 是常用的抛光材料 [18-19] ，所以微量的 a. 使用食品级白油制备了一种性能优良的食品
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SiO 能够在摩擦副表面产生微抛光效应 [13,20-21] ，从而达 级复合铝基润滑脂，且具有较好的安全性能；
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到了减小摩擦和降低磨损的作用. b. F-Talc能够改善复合铝基润滑脂的热稳定性
从XPS结果来看(图9)，C1s在284.8 eV处的结合能 能，基础脂的外延分解温度明显低于含F-Talc的润滑脂；
峰归因于复合铝基润滑脂中C-H，表明润滑脂的成份 c. F-Talc能够改善复合铝基润滑脂的摩擦学性
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在钢盘表面产生了吸附 . O1s在528.6和531.8 eV处 能，即改善摩擦过程的稳定性，降低摩擦系数和磨损
的结合峰表明，钢盘表面氧元素主要以金属氧化物和 体积；随着F-Talc质量分数的增加，摩擦系数和磨损体
C=O的形式存在 [23-25] . 其中，金属氧化物主要来源于氧 积经历了先降低后增加的变化，且在F-Talc的质量分