馬克的潤滑油世界

在過往的經驗中，我常與客戶提醒，油品的黏度選擇十分重要。黏度等級選擇正確，基本上設備大概70%不會有問題，因為有足夠油膜作保護避免金屬面的接觸磨損，其餘的就是考慮設備的應用類型與所需要的添加劑種類，例如齒輪油要考慮是否有極壓添加劑，又例如發電機油是否有足夠的鹼值添加劑等等。 在磨潤學中，有一理論稱為Stribeck Curve^{(ref.1 & ref.2)}。Stribeck curve是力學當中磨潤學的一個基礎概念。該曲線指出流體潤滑接觸摩擦力是接觸負載、潤滑劑黏度以及潤滑劑夾帶速率的非線性函數。斯特里貝克曲線示意圖（橫軸為赫西數；縱軸為摩擦力或摩擦係數）區分為 1. 邊界潤滑 2. 混合潤滑 3. 流體動力潤滑。對於兩流體潤滑介面的接觸行為，斯特里貝克曲線指出了赫西數（Hersey number）與摩擦係數之間的非線性關係。其中，赫西數為無因次量，並定義為：
Harsey number = (η * N) / P
其中，η為流體動態黏度，N為流體夾帶速率，而P是摩擦接觸的正向負載。因此，給定一黏度和負載，斯特里貝克曲線可描述摩擦力如何隨速度而改變。基於典型的斯特里貝克曲線（如下圖所示），可定義三種潤滑機制：

邊界潤滑（boundary lubrication）

固體表面的直接接觸，主要由表面粗糙度支撐負載、高摩擦力。在這個區域中，潤滑主要依賴於固體潤滑劑（例如添加劑或固體薄膜）。表面之間的接觸點處於部分分離狀態，並且黏附力仍然存在。應用：在高壓、低速或極端條件下，邊界潤滑區域非常重要。例如，機械元件的起動和停止過程。

混合潤滑（mixed lubrication）

一些表面粗糙度接觸，由表面粗糙度和液體潤滑劑支撐負載。在這個區域中，潤滑既依賴於液體潤滑劑，也依賴於表面之間的黏附力。液體潤滑劑無法完全填充接觸表面。應用：中等速度下運行的機械系統通常處於混合潤滑區域。

流體動力潤滑（hydrodynamic lubrication）

粗糙度接觸可忽略不計，負載主要受流體動力的壓力影響。在這個區域中，潤滑完全依賴於液體潤滑劑，並且表面之間的接觸點完全分離。應用：高速運動的機械元件通常處於流體潤滑區域。