在現(xiàn)代動力傳輸系統(tǒng)中，人們越來越依靠使用變頻器持續(xù)控制電機(jī)和發(fā)電機(jī)的速度，而電蝕引起的損害則會越來越大。因此，這個問題會在今后會日益凸顯。此外，在汽車動力系統(tǒng)中使用較高電壓等行為，會導(dǎo)致未來釋放更多的能量。

電蝕造成的損害

電機(jī)或其他電氣元件的滾動軸承中會發(fā)生電蝕，這是由于電流通過滾動元件和滾道之間的接觸區(qū)而引起的。通過時會產(chǎn)生熱量，使表面局部熔化，形成幾微米大小的小坑。隨后，滾道上可能會出現(xiàn)溝槽，形成二次損壞。這兩類損壞會導(dǎo)致軸承發(fā)出噪音，隨著時間地推移，逐漸失效報廢。

解決這個問題的方法有很多，例如，讓內(nèi)圈或外圈絕緣，或使用陶瓷滾動元件。但是，即便這些方案的成本不菲，也不見得一定能成功。其實，還有一個更簡單、更有效的方法，那就是使用低阻抗?jié)櫥瑒?，它能消散組件上產(chǎn)生的電流。

不過，潤滑劑大多是絕緣體。它們能阻礙電流通過，但也會加重金屬軸承部件中的電壓積聚現(xiàn)象。石墨和碳組成的黑色潤滑劑是解決此類問題的傳統(tǒng)方案。這類潤滑劑可以消除寄生電流，但由于其中含有黑色的固體石墨顆粒，因此阻礙了平穩(wěn)運行。由于這種顆粒會隨著時間的推移離開摩擦點，并受機(jī)械負(fù)荷的影響而發(fā)生變化，因此這類潤滑脂的電導(dǎo)率會持續(xù)下降。

前景光明的新型潤滑劑

向潤滑劑中添加離子液體能消散電流，這種使?jié)櫥瑒┚哂袑?dǎo)電性的方法比使用“黑色潤滑劑”更有優(yōu)勢。特別是高頻放電加工（EDM）的電流，這種電流可以通過配比合適的潤滑劑來中和。

離子液體——背景知識

簡單來說，離子液體屬于液體鹽類。它們受到電荷脫域和立體效應(yīng)的影響，晶體結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定。 根據(jù)定義，這些鹽的熔點低于100℃，在許多情況下甚至遠(yuǎn)低于100℃，所以這些鹽在室溫下呈液體形態(tài)。離子液體的特性可根據(jù)要求，通過修改陽離子或陰離子進(jìn)行調(diào)整。因此，它們可以在化學(xué)工藝工程的眾多領(lǐng)域中使用。

早在一百多年前，人們就認(rèn)識到了離子液體和它們的特性，然而在隨后很長一段時間內(nèi)，人們并沒有關(guān)注它們，也沒有將它們用于產(chǎn)品或工藝中。 由于離子液體具備導(dǎo)電性，能降低不良電流通過率，因此成為了電機(jī)軸承問題的“冷門”解決方案。

離子液體含有大量陽離子和陰離子，因此抗氧化性也十分出色。它們具有熱穩(wěn)定性，可在高達(dá)150℃的環(huán)境下使用，幾乎不會燃燒，同時非常易溶且無毒。極低的蒸汽壓力是它們的另一個優(yōu)點。與含有導(dǎo)電顆粒的特種潤滑劑不同，離子液體不會產(chǎn)生噪音。經(jīng)過測試，部分潤滑脂完全能勝任高速運轉(zhuǎn)的應(yīng)用需求。目前它們的速度系數(shù)超過了100萬nxdm。

離子液體大大延長了軸承的使用壽命，提高了工件的可持續(xù)性。不良電流引發(fā)的能量影響不僅會損害軸承，還會削弱潤滑劑的性能，過高的峰值溫度也會使?jié)櫥瑒┓纸?；另一個積極影響是它們能延長潤滑脂的使用壽命。

測試臺檢查和摩擦學(xué)分析系統(tǒng)、全面，能提供潤滑劑以及軸承狀況的數(shù)據(jù)信息。其中有一項重要數(shù)據(jù)，即軸承和潤滑劑相互作用的結(jié)果評價。我們會仔細(xì)檢查每個部件，所以任何損壞跡象都無所遁形。

測試臺結(jié)果顯示，使用離子液體時，由電流引起的軸承和潤滑劑損壞會大大減少。

離子液體——展望未來

通過離子液體進(jìn)一步優(yōu)化潤滑劑的導(dǎo)電性，同時保持其摩擦學(xué)性能。在能量通過率非常高的情況下，現(xiàn)階段還不能僅依賴潤滑劑來解決電流通過率不佳的問題。 不過，這種方案可以減少軸承的尺寸，因此對工業(yè)來說是非常可取的。將絕緣軸承和含有導(dǎo)電潤滑劑的附加放電元件結(jié)合使用，是一種頗有潛力的解決方案。