湖北潤(rùn)德西科技有限公司自成立以來(lái)，始終堅(jiān)持科研創(chuàng)新，不斷學(xué)習(xí)，改進(jìn)更新產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)多方論證、反復(fù)打磨，2023年10月12日，由華北電力大學(xué)夏延秋博導(dǎo)與潤(rùn)德西總經(jīng)理?xiàng)詈闈竟餐珜?xiě)的論文《電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)軸承電腐蝕及用脂分析》被中國(guó)石油煉制分會(huì)評(píng)為“全國(guó)第二十二屆潤(rùn)滑脂技術(shù)交流會(huì)優(yōu)秀論文”，并被中國(guó)石化出版社《全國(guó)第二十二屆潤(rùn)滑脂交流會(huì)論文集》收錄。

　　論文主要論述的是：

　　根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)軸承電流的產(chǎn)生和發(fā)展，介紹軸承潤(rùn)滑脂應(yīng)具有的性能和潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑機(jī)理。對(duì)制備的潤(rùn)滑脂物理化學(xué)性能及潤(rùn)滑性能進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。重點(diǎn)論述了電機(jī)軸承的結(jié)構(gòu)組成及失效形式、電機(jī)軸承的失效原因、軸電流作用下軸承的防護(hù)、軸電流作用下軸承用潤(rùn)滑脂及導(dǎo)電潤(rùn)滑脂的導(dǎo)電能力和摩擦學(xué)性能。

　　此次論文獲得榮譽(yù)正是對(duì)潤(rùn)德西始終堅(jiān)持科研創(chuàng)新精神的肯定，反映了潤(rùn)德西一貫支持創(chuàng)新、重視科研投入的經(jīng)營(yíng)理念。相信在總經(jīng)理?xiàng)詈闈镜膸ьI(lǐng)下，潤(rùn)德西一定會(huì)取得更加輝煌的成就。

　　附：論文原文

　　電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)軸承電腐蝕及用脂分析

　　夏延秋1，楊洪濤2

　　(1.華北電力大學(xué) 能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，北京 102206;.2. 湖北潤(rùn)德西科技有限公司潤(rùn)德西，襄陽(yáng) 441100 )

　　摘要：伴隨著雙碳計(jì)劃的開(kāi)展，新能源汽車(chē)，尤其是純電動(dòng)汽車(chē)已開(kāi)始大規(guī)模商用，純電動(dòng)汽車(chē)因其工作環(huán)境發(fā)生變化，對(duì)潤(rùn)滑脂性能提出了更高的要求。本文根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)軸承電流的產(chǎn)生和發(fā)展，介紹軸承潤(rùn)滑脂應(yīng)具有的性能和潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑機(jī)理。對(duì)制備的潤(rùn)滑脂物理化學(xué)性能及潤(rùn)滑性能進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。

　　關(guān)鍵詞：電力設(shè)備;導(dǎo)電潤(rùn)滑脂;添加劑;導(dǎo)電能力;潤(rùn)滑性能

　　Electrical Corrosion and Grease Analysis of Electric Vehicle Motor Bearings

　　Xia Yanqiu 1, Yang Hongtao 2

　　(1. School of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206; 2. Hubei Rundexi Technology Co., Ltd. Rundexi, Xiangyang 441100)

　　Abstract: With the implementation of the dual carbon plan, new energy vehicles, especially pure electric vehicles, have begun to be commercialized on a large scale. Pure electric vehicles have higher requirements for lubricating grease performance due to changes in their working environment. This article introduces the performance and lubrication mechanism of bearing grease based on the generation and development of electric vehicle bearing current. The physicochemical and lubricating properties of the prepared lubricating grease were analyzed and evaluated.

　　Keywords: power equipment; Conductive lubricating grease; additive; Conductivity

0引言

　　純電動(dòng)汽車(chē)甩掉了燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛。由于零排放，對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)較小，逐漸成為當(dāng)今世界汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的主流。截至2022年底，我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)保有量1045萬(wàn)輛，而且每年以80%的速度增長(zhǎng)。純電動(dòng)汽車(chē)本身不排放有害氣體，同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車(chē)的研究和應(yīng)用成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的“熱點(diǎn)”。

　　純電動(dòng)汽車(chē)最重要的部件就是電機(jī)。電機(jī)是一種電磁裝置，遵循電磁感應(yīng)定律，完成電能的轉(zhuǎn)換或傳遞，是發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的總稱(下文中電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)統(tǒng)稱為電機(jī))。電機(jī)軸承是電機(jī)設(shè)備組成中發(fā)生故障機(jī)率最高的部分，故障在整個(gè)電機(jī)軸承中約占60%以上，其中的30%又是因潤(rùn)滑不良所導(dǎo)致。可見(jiàn)軸承潤(rùn)滑狀態(tài)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到整個(gè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備能否正常工作。如果不能準(zhǔn)確有效地判斷出電機(jī)軸承早期故障類(lèi)型和及時(shí)預(yù)知軸承的性能退化狀態(tài)和損傷情況，則會(huì)影響整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的安全維護(hù),易造成災(zāi)難性的事故。

　　軸承潤(rùn)滑脂具有降低滾動(dòng)體間摩擦、減少動(dòng)力消耗、排出熱量、防止軸承溫升和抗疲勞的作用，同時(shí)，軸承潤(rùn)滑脂還應(yīng)具有好的潤(rùn)滑性、抗氧化、防腐、防銹、減振和降噪等作用。因此正確選擇電機(jī)軸承脂是提高電機(jī)工作穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵。

1 電機(jī)軸承的結(jié)構(gòu)組成及失效形式

　　如圖1所示，電機(jī)軸承通常選用滾動(dòng)軸承，一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架構(gòu)成，有人將潤(rùn)滑脂稱為電機(jī)軸承的“第5個(gè)零件”，可見(jiàn)電機(jī)軸承潤(rùn)滑脂的重要性。

　　Fig.1 Composition diagram of motor bearing

　　圖1 電機(jī)軸承組成圖

　　電機(jī)軸承是將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機(jī)械元件。外圈起支撐作用，內(nèi)圈與軸一起旋轉(zhuǎn)，滾動(dòng)體與保持架配合并容納潤(rùn)滑油脂，引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤(rùn)滑作用。電機(jī)軸承的主要失效形式包括疲勞、磨損、塑性變形、電腐蝕和點(diǎn)蝕等。其中疲勞磨損、腐蝕、燒傷主要與潤(rùn)滑脂的質(zhì)量有關(guān)，而塑性變形和保持架損壞主要與軸承材料有關(guān)，電腐蝕主要與軸電流有關(guān)。大量的實(shí)例分析報(bào)告涉及到火電廠高壓變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)、水電站水輪發(fā)電機(jī)、核電廠汽輪發(fā)電機(jī)、石化大中型三相異步電動(dòng)機(jī)、有軌機(jī)車(chē)牽引電機(jī)、純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)等等諸多行業(yè)的各種規(guī)模型號(hào)種類(lèi)的電機(jī)軸承，顯然電腐蝕是電機(jī)故障中一類(lèi)越來(lái)越不容忽視的問(wèn)題。

　　1、電壓過(guò)高電蝕是指軸承內(nèi)圈和滾動(dòng)體之間、軸承外圈和滾動(dòng)體之間各自構(gòu)成一個(gè)電容，當(dāng)軸承內(nèi)外套圈和滾動(dòng)體之間的電壓超過(guò)絕緣擊穿閾值時(shí)，就會(huì)擊穿電容產(chǎn)生瞬時(shí)大電流，電流通過(guò)滾動(dòng)體和潤(rùn)滑油膜從軸承的一個(gè)套圈傳遞到另一個(gè)套圈，在套圈和滾動(dòng)體之間的接觸區(qū)發(fā)生集中火花放電，局部火花溫度很高，造成在非常短的時(shí)間間隔內(nèi)局部受熱，使得接觸區(qū)發(fā)生熔化并膠合在一起。2、電流泄漏電蝕是指即使電流強(qiáng)度很小，在連續(xù)形成時(shí)也會(huì)發(fā)生電腐蝕現(xiàn)象。電流通過(guò)整個(gè)接觸橢圓(球軸承)和接觸線(滾子軸承)，隨著軸承旋轉(zhuǎn)，凹坑將逐步發(fā)展為波紋狀凹槽，也稱為“搓衣板紋”。通常軸承電蝕分為電壓過(guò)高電蝕和電流泄露電蝕兩類(lèi)。圖2示出了軸承電腐蝕損傷的2種類(lèi)型。針對(duì)電流對(duì)潤(rùn)滑脂的影響通常有兩種觀點(diǎn)，一種是放電瞬間釋放的熱量引起潤(rùn)滑脂變質(zhì)，油膜破裂，使軸承溫度升高，嚴(yán)重的將會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油碳化并失去潤(rùn)滑作用，并使軸承表面產(chǎn)生不可恢復(fù)的電腐蝕，電腐蝕的軸承表面被局部加熱和熔化，會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)或凹坑呈現(xiàn)出金屬熔融現(xiàn)象或波紋狀損傷。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，穩(wěn)定的電流不會(huì)引起導(dǎo)電潤(rùn)滑脂的降解和失效。

2 電機(jī)軸承的失效原因

　　傳統(tǒng)三相電源供電的電機(jī)，其軸承電流主要由電機(jī)磁路不平衡和不對(duì)稱引起，環(huán)繞軸的凈磁通量產(chǎn)生軸承電流。而現(xiàn)代PWM變頻供電的電壓源逆變器輸出只有高低電平兩種狀態(tài)，只有兩個(gè)輸出狀態(tài)時(shí)，不可能產(chǎn)生完全對(duì)稱的三相波形，因此會(huì)發(fā)生不平衡(三相電壓和不為零)。其結(jié)果是繞組中性點(diǎn)在正負(fù)直流母線電平之間跳變，在電機(jī)繞組和殼體地之間產(chǎn)生非常大的共模電壓，同時(shí)電壓幅值變化率較高。這些因素通過(guò)多種路徑耦合導(dǎo)致新增多種形式的軸承電流，其因果效應(yīng)鏈如圖3所示。另外根據(jù)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，由于轉(zhuǎn)子偏心、間隙不均勻、定子硅鋼片接縫，以及電機(jī)的其他故障，導(dǎo)致主軸的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不對(duì)稱，軸兩端將會(huì)出現(xiàn)交流電壓，當(dāng)軸承上的分電壓達(dá)到一定閾值時(shí)，將擊穿軸承中的油膜, 在軸承轉(zhuǎn)軸、內(nèi)圈、外圈和軸承室組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)致軸承失效。

　　Fig. 3 Bearing current induced by variable frequency drive motor

　　圖3變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)誘導(dǎo)的軸承電流

3 軸電流作用下軸承的防護(hù)

　　有學(xué)者提出內(nèi)圈絕緣、外圈絕緣和滾動(dòng)體絕緣3種絕緣方式，其中永磁電機(jī)軸承內(nèi)徑和外徑表面形狀不規(guī)則，不適合采用內(nèi)、外圈噴涂絕緣層(見(jiàn)圖4)，應(yīng)該選用陶瓷滾動(dòng)體混合軸承實(shí)現(xiàn)軸承絕緣的要求。減小或消除軸電流引起的損傷，主要手段是限制軸電壓的升高和定向引導(dǎo)軸電流流通路徑，方法有多種(見(jiàn)圖5)。針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)軸電流問(wèn)題，特斯拉和華為均推出了相關(guān)專利技術(shù)，來(lái)抑制軸電流。

　　Fig. 5 Bearing current suppression method picture

　　圖5 軸承電流抑制方法圖

4 軸電流作用下軸承用潤(rùn)滑脂

　　軸承多采用脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂在滾動(dòng)體表面形成一層油膜，把滾動(dòng)體與滾動(dòng)軌道隔開(kāi)，降低接觸表面的摩擦和磨損、噪聲、軸承溫升，延長(zhǎng)了軸承的疲勞壽命。此外，潤(rùn)滑脂還可防止外部的灰塵等異物進(jìn)入軸承內(nèi)部，起到一定的密封防塵作用。對(duì)于電機(jī)軸承，由于軸電流的存在，潤(rùn)滑脂的選擇上就要考慮潤(rùn)滑脂的防電腐蝕性能，同時(shí)潤(rùn)滑脂也是保證軸承不損傷的最后一道屏障。

　　Miliani[1]指出電動(dòng)汽車(chē)、鐵路機(jī)車(chē)電動(dòng)軸承存在的軸電流問(wèn)題嚴(yán)重影響軸承壽命;Prashad等[2]觀察到當(dāng)軸電流通過(guò)軸承時(shí)，破壞了油膜穩(wěn)定和潤(rùn)滑脂的物理化學(xué)性能, 不僅在軸頸和軸瓦上出現(xiàn)電弧放電的麻點(diǎn)損傷，還發(fā)現(xiàn)了波紋狀損傷，并通過(guò)測(cè)試潤(rùn)滑脂阻抗變化來(lái)確定軸承軌道產(chǎn)生的熱量和瞬時(shí)溫升，并以此估算波紋損傷程度;Biswas等[3]的研究表明軸電壓即使水平較低，也可以積累足夠的電荷，使?jié)櫥纸猓谳S承表面形成電蝕損傷;Prashad[4-5]發(fā)現(xiàn)當(dāng)軸電壓低于軸承閾值電壓時(shí)，會(huì)形成局部電流引起潤(rùn)滑油脂分解，甚至碳化;而當(dāng)軸電壓高于閾值電壓時(shí)，軸電流會(huì)突然增加，引起電弧侵蝕、加速潤(rùn)滑油脂失效，形成電蝕損傷;Tischmacher等[6]在軸承測(cè)試平臺(tái)上的試驗(yàn)表明，潤(rùn)滑脂的導(dǎo)電性、外加電壓的高低、軸承溫度的變化、振動(dòng)情況和軸承轉(zhuǎn)速均影響油膜厚度及能否擊穿; Romanenko等[7-8]考察了幾種典型潤(rùn)滑脂在電流作用下引起降解時(shí)，潤(rùn)滑脂的介電強(qiáng)度和化學(xué)成分的變化，發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑脂中稠化劑分解成酸和醇并形成水合物，因添加劑分解而失去潤(rùn)滑作用，因而導(dǎo)致軸承表面失去防護(hù)，此時(shí)若能夠及時(shí)補(bǔ)充新的潤(rùn)滑脂，則軸電流暫時(shí)消失。但目前的結(jié)論是： 研究發(fā)現(xiàn)，選用電阻和高電阻潤(rùn)滑脂時(shí)，都會(huì)引起電腐蝕。Suzumura[9]的研究發(fā)現(xiàn)，選用聚α烯烴、酯類(lèi)油做電機(jī)軸承潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油，分別以納米炭黑做稠化劑制備的低電阻潤(rùn)滑脂(1.7×103Ω?cm、6.7×101Ω?cm)，在軸電流作用下，軸承表面沒(méi)有出現(xiàn)波紋狀電蝕損傷，但用礦物油制備的復(fù)合鋰基脂、復(fù)合鋰基脂再加入碳納米管的高電阻潤(rùn)滑脂( >1×107Ω?cm、5.6×104Ω?cm)，則出現(xiàn)了波紋狀損傷。作者認(rèn)為導(dǎo)電潤(rùn)滑脂可以預(yù)防波紋狀損傷的原因，是由于導(dǎo)電通道的形成降低了接觸區(qū)的電流密度，所以低電阻潤(rùn)滑脂不易產(chǎn)生波紋狀電蝕損傷。

5 導(dǎo)電潤(rùn)滑脂的導(dǎo)電能力和摩擦學(xué)性能

　　已有的研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電金屬粉包括銀粉、鎢粉、鎳粉和銅粉以及硼酸鹽、二硫化鎢，導(dǎo)電炭黑等導(dǎo)電添加劑已廣泛應(yīng)用在導(dǎo)電潤(rùn)滑脂中。隨著科技進(jìn)步，離子液體、聚合物和低維碳納米材料等非金屬導(dǎo)電材料的研究也悄然興起，不斷有研究成果面世。微納米級(jí)銀粉、銅粉、鋁粉等金屬導(dǎo)電介質(zhì)易導(dǎo)致導(dǎo)電潤(rùn)滑脂氧化和接觸副磨損，用非金屬導(dǎo)電材料取代金屬發(fā)電材料成為必然。

　　本課題組率先開(kāi)展了潤(rùn)滑脂導(dǎo)電添加劑的研究。2012年，王澤云[10]發(fā)表了離子液體合成導(dǎo)電潤(rùn)滑脂的研究論文(表2列出了潤(rùn)滑脂的導(dǎo)電性能)。隨后樊小強(qiáng)[11]發(fā)表了用原位方法合成的離子液體做導(dǎo)電添加劑的論文(見(jiàn)表3、圖6)，探索了不同離子液體的在聚四氟潤(rùn)滑脂中的導(dǎo)電能力及摩擦學(xué)性能。

　　表2 新型潤(rùn)滑脂的物理性能

　　Table 2 Physical properties of the new lubricating greases

　　(a) Friction coefficients ;(b) wear volume

　　Fig.6 Friction coefficients and wear volume of the greases under various loads.

　　圖6 潤(rùn)滑脂在不同載荷下的摩擦系數(shù)和磨損量

　　表3 合成潤(rùn)滑脂的物理性能

　　Table 3 Physical properties of the synthesized lubricating greases

　　圖7 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的鋼盤(pán)的摩擦系數(shù)和磨損量

　　Fig.7 The friction coefficient and wear volume of a steel disk lubricated by the greases

　　隨后我們又陸續(xù)發(fā)表了多篇用離子液體做導(dǎo)電添加劑的研究論文[12-17]。其中葛翔宇[18-19]發(fā)了用原位合成離子液的方法制備復(fù)合鋰基導(dǎo)電潤(rùn)滑脂(見(jiàn)表4、圖7、8)。

　　表4 潤(rùn)滑脂的導(dǎo)電性

　　Table 4 Electrical conductive of grease

　　圖7 不同載荷下潤(rùn)滑脂的摩擦因數(shù)

　　Fig.7 Friction coefficient of grease under different loads

　　圖8 不同載荷下潤(rùn)滑脂的磨損體積

　　Fig.7 Wear volume of grease under different loads

　　研究表明，離子液體的加入能夠大幅降低潤(rùn)滑脂的體積電阻率，提高潤(rùn)滑脂的電導(dǎo)能力，減小接觸電阻，同時(shí)大幅度降低摩擦因數(shù)和磨損體積，體現(xiàn)了優(yōu)良的摩擦學(xué)性能。葛翔宇[20]發(fā)現(xiàn)不同的離子液體導(dǎo)電能力不同(見(jiàn)下表5)。并且發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異的減摩和抗磨性能(見(jiàn)下圖9)。

　　表5 潤(rùn)滑脂的導(dǎo)電性能

　　Table 5 Conductive Properties of the Greases

　　圖9 潤(rùn)滑脂在不同載荷下的摩擦系數(shù)和磨損量

　　Fig.9 Friction coefficients and wear volume of the greases under various loads

　　(a) Friction coefficients ;(b) wear volume

　　劉椿[21]等將碳納米管( CNTs) 作為添加劑，制備了以油溶性聚醚為基礎(chǔ)油，聚四氟乙烯( PTFE) 作稠化劑的導(dǎo)電潤(rùn)滑脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明含碳納米管的潤(rùn)滑脂與含導(dǎo)電炭黑的潤(rùn)滑脂相比較，不但具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性能，還具有低的體積電阻率。吳禮寧[22]分別以不同含量的納米碳管和石墨烯為添加劑，二甲基硅油為基礎(chǔ)油，聚四氟乙烯作稠化劑，制備了導(dǎo)電潤(rùn)滑硅脂。研究發(fā)現(xiàn)兩種添加劑的加入能夠降低硅脂體積電阻率和摩擦系數(shù)，且納米碳管硅脂體積電阻率小于石墨烯硅脂，且納米碳管的抗磨減摩性能更優(yōu)。這些研究經(jīng)驗(yàn)與結(jié)果鼓舞著我們對(duì)納米碳管做深入的研究與探討。

　　為此，本課題組進(jìn)行了初步的嘗試[23-24]，將石墨烯或碳納米管加入到咪唑類(lèi)離子液體中研磨，得到了石墨烯、碳納米管離子液體凝膠復(fù)合材料。并且完成了一些修飾復(fù)合物作為導(dǎo)電介質(zhì)的電力復(fù)合脂制備和測(cè)試工作(見(jiàn)圖10、表6)。

　　圖10 自制潤(rùn)滑脂樣品

　　Fig.10 Self-made grease sample

　　表6 自制潤(rùn)滑脂理化性能

　　Table 6 Physical and chemical properties of self-made grease

　　同時(shí)制備了以聚苯胺有機(jī)高分子做導(dǎo)電添加劑的潤(rùn)滑脂，曹正鋒[25]等以聚苯胺為導(dǎo)電微粒制備了導(dǎo)電復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂和聚四氟導(dǎo)電潤(rùn)滑脂，發(fā)現(xiàn)其具有較好的理化性能、抗腐蝕性能、摩擦學(xué)性能和導(dǎo)電能力(見(jiàn)圖11，表7)。并認(rèn)為導(dǎo)電聚苯胺潤(rùn)滑脂優(yōu)異的抗腐蝕性歸因于“隔離效應(yīng)”和導(dǎo)電聚苯胺與金屬反應(yīng)生成的致密鈍化膜;導(dǎo)電潤(rùn)滑脂具有好的減摩抗磨性能和導(dǎo)電能力是由于聚苯胺可以減小摩擦界面之間的直接接觸，并且可以在摩擦表面形成復(fù)雜的物理化學(xué)保護(hù)膜;而導(dǎo)電聚苯胺潤(rùn)滑脂具有優(yōu)異的導(dǎo)電能力主要是因?yàn)榫郾桨肪哂邢鄬?duì)較大的比表面積，可以在潤(rùn)滑脂中形成更加充分的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而提高摩擦過(guò)程中的導(dǎo)電能力[26](見(jiàn)表8、9、圖12)。

　　圖11 MFT-R4000摩擦機(jī)，在室溫(負(fù)載:20 N，行程:5 mm，頻率:5 Hz，電流:0-20 A)下，PANI潤(rùn)滑脂在0-20 A電流梯度測(cè)試中摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化

　　Fig.11 MFT-R4000 tribometer and evolution of friction coefficient with time during a current ramp test from 0 to 20 A for PANI grease at room temperature (load: 20 N, stroke: 5 mm, frequency: 5 Hz, current: 0-20 A)

　　表7 導(dǎo)電離子液體潤(rùn)滑脂的理化性能(添加劑含量0.1%)

　　Table 7 Physicochemical characteristics of the conductive lubricating greases containing 0.1% additives

　　表8 聚脲脂及添加聚苯胺后的導(dǎo)電性能

　　Table 8 The electrical conductivity of polyurea and polyaniline

　　表9 復(fù)合鋰基脂及添加聚苯胺后的性能

　　Table 9 Properties of lithium compound lipids and polyaniline

　　圖12 在潤(rùn)滑脂中導(dǎo)電過(guò)程示意圖

　　Fig.12 Diagram of conductive process in grease

五 結(jié)論和展望

　　目前, 對(duì)電機(jī)軸承用潤(rùn)滑脂的研究引起廣泛關(guān)注，但很少有研究論文和相關(guān)專利。未來(lái)純電動(dòng)汽車(chē)導(dǎo)電潤(rùn)滑脂研究的重點(diǎn)內(nèi)容可能包括: (1) 高性能多功能導(dǎo)電添加劑的合成及應(yīng)用;(2) 純電動(dòng)汽車(chē)潤(rùn)滑脂中添加劑的感受性及配伍性研究; (3) 純電動(dòng)汽車(chē)潤(rùn)滑脂在不同的應(yīng)用背景和不同的工作條件的安全使用性; (4) 純電動(dòng)汽車(chē)潤(rùn)滑脂的導(dǎo)電和潤(rùn)滑機(jī)理還需深入研究; (5) 如何解決載流條件下摩擦副的電蝕問(wèn)題;(6)綠色環(huán)保導(dǎo)電潤(rùn)滑脂是未來(lái)發(fā)展的方向。總之，隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，純電動(dòng)汽車(chē)潤(rùn)滑脂具有深入研究的價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

六 參考文獻(xiàn)

　　[1]Miliani H E. Leakage current and commutation losses reduction in electric drives for hybrid electric vehicle[J]. Journal of Power Sources, 2014, 255: 266–273.

　　[2]shad H. Theoretical and experimental investigations on the pitch and width of corrugations on the surfaces of ball bearings[J]. Wear, 1991, 143(1): 1–14. doi: 10.1016/0043-1648(91)90081-5.

　　[3]was S, Bose S C, Bhave S K, et al. Study of corrugations in motor bearings[J]. Tribology International, 1992, 25(1): 27–36.

　　[4]Prashad H. Effects of operating parameters on the threshold voltage and impedance response on non-insulated rolling-element bearings under the action of electric current[J]. Wear, 1987, 117(2): 223–240.

　　[5]VILA J, GINES P, PICO J M, et al. Temperature dependence of the electrical conductivity in EMIM-based ionic liquids: evidence of Vogel–Tamman–Fulcher behavior[J]. Fluid Phase Equilibria, 2006, 242(2): 141-146.

　　[6]VILA J, VARELA L M, CABEEZA O. Cation and anion sizes influence in the temperature dependence of theelectrical conductivity in nine imidazolium based ionic liquids[J]. Electrochim Acta, 2007, 52(26): 7413-7417.

　　[7]GE X Y, XIA Y Q, SHU Z Y, et al. Conductive grease synthesized using nanometer ATO as an additive[J]. Friction, 2015, 3(4):352-352.

　　[8] Prashad H, Murthy T S R. Behaviour of greases in statically bounded conditions and when used in non-insulated anti-friction bearings under the influence of electrical fields[J]. Lubrication Engineering, 1988, 44(3): 239–246.

　　[9] Junichi SUZUMURA. Translate by Zhou Xianquan Prevention of electrical pitting on rolling bearing by electrically conductive grease[J]. Foreign Railway Vehicles, 2018, 55(2): 33–37

　　(in Chinese) [Junichi SUZUMURA.周賢全(譯) 用導(dǎo)電潤(rùn)滑脂預(yù)防滾動(dòng)軸承電蝕[J]. 國(guó)外鐵道車(chē)輛, 2018, 55(2): 33–37].

　　[10]WANG Z Y, XIA Y Q , LIU Z L, et al. Conductive Lubricating Grease Synthesized Using the Ionic Liquid[J]. Tribology Letters, 2012, 46(1):33-42.

　　[13]CAO Z F, XIA Y Q. Synthesis and tribological properties of polyaniline functionalized by ionic liquids[J]. Journal of Materials Science, 2018, 53(9):7060-7071.

　　14]CAO Z F, XIA Y Q, CHEN C. Fabrication of novel ionic liquids-doped polyaniline as lubricant additive for anti-corrosion and tribological properties[J]. Tribology International, 2018, 120:446-454.

　　[15]夏延秋, 韓鈺, 馮欣. 離子液體潤(rùn)滑性及導(dǎo)電能力研究進(jìn)展[J]. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 36(6): 794-802.(XIA Yanqiu, HAN Yu, FENG Xin. The Research Progress on Lubrication and Electrical Conductivity of Ionic Liquids[J]. Tribology, 2016, 36(6): 794-802.)

　　[16]王國(guó)剛, 趙悅菊, 舒宗英, 等. 離子液體在潤(rùn)滑脂中的導(dǎo)電性和摩擦學(xué)性能研究[J].潤(rùn)滑與密封,2016,41(03):118-122.(WANG Guogang，ZHAO Yueju，SHU Zongying，et al.Conductivity and Tribological Performances of Ionic Liquid as Base Oil of Greases[J].Lubrication Engineering,2016,41(03):118-122.)

　　[17]吳禮寧, 夏延秋, 馮欣, 等. 離子液體潤(rùn)滑脂導(dǎo)電性研究[J]. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 34(2): 198-202.(WU Lining, XIA Yanqiu, FENG Xin, et al. Electrical Conductivity of Ionic Liquids as Lubricating Grease[J]. Tribology, 2014, 34(2): 198-202.)

　　[18]葛翔宇, 夏延秋, 馮欣, 等. 鋰鹽型電力復(fù)合脂的導(dǎo)電性和摩擦學(xué)性能[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2015,51(15):61-66.(GE Xiangyu，XIA Yanqiu，F(xiàn)ENG Xin, et al.Electrical Conductivities and Tribological Properties of Lithium Salts Conductive Grease[J]. Journal of Mechanical Engineering,2015,51(15):61-66.)

　　[19]葛翔宇, 夏延秋, 舒宗英. 離子液體作為潤(rùn)滑脂添加劑的導(dǎo)電性和摩擦學(xué)性能[J].石油煉制與化工,2015,46(04):78-82.(GE Xiangyu，XIA Yanqiu，SHU Zongying .Conductivity and Tribological Properties of Ionic Liquid as Grease Additives[J].2015,46(04):78-82.)

　　[20]GE X Y, XIA Y Q, SHU Z Y. Conductive and Tribological Properties of Lithium-Based Ionic Liquids as Grease Base Oil[J]. Tribology Transactions, 2015, 58(4):686-690.

　　[21]劉椿, 夏延秋, 曹正鋒. 碳納米管在潤(rùn)滑脂中的導(dǎo)電性和摩擦學(xué)性能研究[J]. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 35(4): 393-397.(LIU Chun, XIA Yanqiu, CAO Zhengfeng. Conductivity and Tribological Properties of Carbon Nanotubes in Grease[J]. Tribology, 2015, 35(4): 393-397.)

　　[22]吳禮寧, 夏延秋, 吳浩, 等.納米碳管/石墨烯導(dǎo)電硅脂的性能[J].材料導(dǎo)報(bào),2021,35(06):6189-6193.(WU Lining，XIA Yanqiu，WU Hao，et al. Properties of Carbon Nanotubes / Graphene Conductive Silicone Grease[J].Materials Reports，2021,35(06):6189-6193.)

　　[23]夏延秋, 李西志. 離子液體修飾的碳納米管在脂中的摩擦學(xué)性能研究[J].潤(rùn)滑與密封,2021,46(03):90-94.(XIA Yanqiu, LI Xizhi.Tribological properties of ionic liquid modified carbon nanotubes in grease[J]. Lubrication Engineering，2021，46( 3) : 90-94.)

　　[24]曹正鋒, 夏延秋, 陳俊寰. 氣相生長(zhǎng)碳纖維作為潤(rùn)滑脂導(dǎo)電填料的摩擦學(xué)性能研究[J]. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 36(2): 137-144. (CAO Zhengfeng, XIA Yanqiu, CHEN Junhuan. Tribological Properties of Vapor Grown Carbon Fibers as Conductive Additive in Grease[J]. TRIBOLOGY, 2016, 36(2): 137-144.)

　　[25]CAO Z F, XIA Y Q. Corrosion Resistance and Tribological Characteristics of Polyaniline as Lubricating Additive in Grease[J]. Journal of Tribology,2017,139(6),061801.

　　[26]胡亦超, 夏延秋. 導(dǎo)電聚苯胺在潤(rùn)滑脂中的導(dǎo)電能力及減摩抗磨性能的研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2017,53(21):109-117. (HU Yichao, XIA Yanqiu. Conductivity and Tribological Properties of Conductive Polyaniline as Additives in Grease[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2017, 53(21): 109-117.)

　　[11]FAN X Q, XIA Y Q, WANG L P, et al. Study of the Conductivity and Tribological Performance of Ionic Liquid and Lithium Greases[J]. Tribology Letters,2014,53(1):281-291.

　　[12]夏延秋, 安冰洋. 離子液體修飾納米四氧化三鐵作添加劑對(duì)硅基潤(rùn)滑脂摩擦學(xué)性能的影響[J].石油煉制與化工,2020,51(08):76-80.(XIA Yanqiu，AN Bingyang.Effect of Ionic Liquid Modifiednano-Fe3O4 as Additive on Tribological Properties of Silicone Grease[J].Petroleum Processing and Petrochemicals，2020,51(08):76-80.)