PTFE润滑添加剂提升滚动接触疲劳寿命的作用机制与性能优化研究

为解决滚动接触疲劳(RCF)对轴承等赫兹接触元件的失效影响，研究人员通过实验探究了聚四氟乙烯(PTFE)固体润滑剂对基础润滑液的增效作用。结果表明，添加2 wt% PTFE的润滑剂使平均寿命和L10寿命提升2.3倍，其机制涉及磨损率降低、颗粒吸附及摩擦化学膜形成，为工业润滑技术提供了新思路。

　　

滚动接触疲劳(RCF)作为轴承等赫兹接触元件的典型失效模式，其寿命提升一直是摩擦学领域的研究热点。最新实验聚焦于聚四氟乙烯(PTFE)固体润滑剂在基础润滑液中的增效机制，通过双圆盘-圆柱试验台在混合润滑状态下进行纯滚动测试。研究发现，当PTFE添加浓度在0.1-2.5 wt%范围内时，所有复合润滑剂均表现出RCF寿命延长效应。其中2 wt% PTFE配方表现尤为突出，不仅使平均寿命和L₁₀寿命(90%样本存活率对应的寿命)提升达2.3倍，还通过三重机制发挥作用：显著降低磨损率、PTFE颗粒在接触面的选择性吸附、以及原位形成具有保护作用的摩擦化学膜。这些协同效应有效减少了金属间直接接触概率，并显著延缓了微点蚀的萌生时程，为开发新一代高性能润滑材料提供了理论依据。