仅靠基础油的物理油膜无法满足液压系统高压、重载、边界润滑等严苛工况的抗磨需求,抗磨性的关键在于抗磨添加剂的作用。根据工况不同,添加剂会通过“物理吸附”或“化学反应”两种方式在金属表面形成更稳定的保护膜,具体可分为两类核心机制:
1. 物理吸附膜机制(轻度至中度载荷工况)
抗磨添加剂(如部分脂肪酸盐、酯类化合物)分子结构中含有性基团(如羟基、羧基),这类基团具有强烈的“亲金属”特性。当油液流经金属摩擦面时,添加剂分子会通过性基团快速吸附在金属表面,形成一层致密的物理吸附膜。这层膜的厚度通常在几纳米到几十纳米之间,能进一步强化基础油的润滑效果,在载荷不大、摩擦温度较低的工况下(如液压系统空载、轻载运行),有效阻挡金属表面的微观凸起接触,减少“微切削”式的磨损。
2. 化学反应膜机制(高压、重载、高温工况)
当液压系统处于高压(如柱塞泵出口压力可达30MPa以上)、重载或高速摩擦工况时,金属摩擦面的局部温度会急剧升高(可达200℃以上),基础油形成的物理油膜和添加剂的物理吸附膜可能会被破坏,此时需要通过化学反应形成更牢固的保护膜。常用的抗磨添加剂(如锌基抗磨剂、磷基抗磨剂、硫磷型复合抗磨剂)会在高温、高压的激发下,与金属表面发生温和的化学反应,生成一层具有高硬度、高耐磨性的化学反应膜(如磷酸盐膜、硫化物膜)。