机械密封端面摩擦机制与摩擦状态
机械密封端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。从微观角度探讨了机械密封端面摩擦机制，分析了机械密封端面分别处于干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦状态时的工作特性，介绍了机械密封端面摩擦状态的判断方法，分析了端面摩擦状态对机械密封性能的影响。对于普通机械密封，端面的最佳摩擦状态应该是混合摩擦状态，如密封性能要求较高，则应该是边界摩擦状态。
机械密封端面摩擦状态决定了其密封副端面间的摩擦、磨损和泄漏。为减少摩擦功耗，降低磨损，延长使用寿命，提高机械密封工作的可靠性，端面间应该维持一层润滑膜，且保持一定的厚度，以避免表面微凸体的直接接触。因此，润滑膜的特性和形态对研究端面凸体的直接接触。因此，润滑膜的特性和形态对研究端面摩擦有重要的意义。一般认为，端面间润滑膜形成原因是由于表面粗糙度、不平度、热变形等产生了不规则的微观润滑油锲，引起动压效应，减少了端面摩擦，改善了密封端面的摩擦性能。又由于在沿密封端面宽度上形成不连续的凹隙，当两密封环相对运动时，在介质压力和离心力的作用下，在两密封端面的空隙内会产生流体的交换作用。可见，润滑膜的形态和性能与端面的粗糙度、比压、相对滑动速度以及离心力的大小和方向都有着密切的关系，亦即润滑膜的形成与端面摩擦状态密切相关。
密封端面的不同摩擦状态，对密封装置的泄漏和磨损有着不同的影响。密封端面处于干摩擦状态时，两端面间的固体直接接触，磨损很大。随着磨损的加剧泄漏量增大，所以机械密封应避免在干摩擦状态下工作。
密封端面处于流体摩擦状态时，摩擦仅由粘性流体的剪切产生，故其大小通常要比固体摩擦小得多，而且也不存在固体的磨损，摩擦发生在润滑剂的内部，是属于润滑剂的内摩擦。但流体液膜越厚，泄漏量越大，因此减少摩擦和磨损必须付出泄漏量增大的代价。普通的机械密封在流体摩擦状态下工作时泄漏量较大，将失去密封的意义，因此一般不采用。
密封端面处于边界摩擦状态时，润滑膜的粘度对摩擦性质没有多大的影响。摩擦性能主要取决于边界膜的润滑性能和摩擦副材料。边界摩擦香爱的泄漏量很小，磨损通常也不，磨损量与摩擦副组成和润滑介质密切的关系。
处于混合摩擦状态的密封的端面间能够形成局部中断的流体静压的润滑膜。润滑膜的动力粘度和流体动压或流体静压的润滑膜。润滑膜的动力粘度和摩擦副材料特性对摩擦过程有明显的影响。混合摩擦状态下存在轻微的磨损，摩擦因数较小，泄漏量不大。
机械密封在运行过程中最重要的现象是端面间的摩擦，端面摩擦状态是决定机械密封工作时，端面可能处于流体摩擦、混合摩擦、边界摩擦或干摩擦状态。对于普通机械密封而言，流体摩擦时液膜太厚，密封性能较差；而干摩擦会引起剧烈的磨损，造成早期失效。考虑到密封性能以及摩擦、磨损特性，普通机械密封端面的最佳摩擦状态应该是混合摩擦状态，如密封性能要求很高，则应该是边界摩擦状态。
来源：油液监测 、润滑密封磨损分析 www.youyefenxi.com
