工业润滑剂的前世今生 | 浅谈润滑剂简史

19世纪末期，一支英国考古队在埃及德尔贝尔萨（Deir el-Bersha）地区的发现了一座没有受到炸药破坏过的古埃及省长的陵墓 ——这就是著名的Djehutihotep陵墓。但最让这座陵墓被大众所关注，因为科学家们在这里发现了关于古埃及金字塔如何建造之谜的关键线索。在墓室中发现的一幅浮雕壁画中描绘了公元前1880年古埃及人搬运巨大石像的场景。

172名壮劳力用撬杠、滑板和绳子运送着一尊巨型雕像。在他们的前方站着一位做“特殊工作”的男子，正在往滑橇前方灌注某种液体。关于这种“液体”到底是什么，目前没有获得统一的说法，比较多的说法是“水”。有文献说古埃及人是在放置巨像的“雪橇”和下面的“木材”之间加入水来做润滑剂，摩擦系数可减低为0.23。[1]

还有研究认为：古埃及人使用的是橄榄油、蓖麻油、桐油、菜籽油等植物油。

从壁画上我们能看出早在4000年前，古人们就开始运用“润滑”的概念和原理——通过“润滑”来减少“摩擦”。这给科学家们研究金字塔的建筑带来了关键性的思路。

人们往往是从自然界中认识和获取到新的知识和材料，“润滑剂”也不例外。

据记载，我们智慧的祖先就利用动物脂肪同石灰混合的润滑脂涂在车轴上，车轮可以旋转得更加自如，且不容易发热、烧焦，减少了磨损。《诗经》就曾写道：“载脂载舝（xia），还车言迈”。[2]

动物脂肪在润滑剂的历史长河中扮演了举足轻重的角色，因为它们简单易得，而且具有粘附性好的优点。动植物油脂很可能就是人类最早开始专门配置的润滑剂。[3]

对一些以海为生的民族的记忆里，还有一种古老的海洋哺乳生物是他们生活、文化重要的组成部分，也是他们获得肉类和脂肪的主要来源之一——那就是“鲸”。

从16世纪到19世纪，欧洲、赤道、太平洋和北极地区，经历了疯狂的“捕鲸”风潮，除了食用、照明、化妆品原料等用途，鲸鱼油也成为了一种重要的工业润滑油，鲸鱼油中含有一种液体蜡，是产生耐高温、高压的润滑油不可缺少的添加剂[4]，但这也是人类历史上对海洋生态平衡造成的一次极大规模的影响。

19世纪末，随着石油工业的兴起，部分取代了鲸鱼油在工业上的润滑油和照明剂的作用，捕鲸产业也随之衰落。[5]

说到石油工业，中国是世界上较早发现、利用和开采石油的国家之一。石油在我国古代被称作“石漆”、“石脂”、“孟火油”等，西晋张华的《博物志》中也有记载：在距今1600多年前的东汉末年或西晋初年，甘肃酒泉一带就发现了石油，并能够开采加以利用，作为润滑的材料。北魏晚期郦道元撰写的地理名著《水经注》、唐代笔记小说集《酉阳杂俎》等古籍中都有“膏车”、“膏物”用来润滑车轴、水碓的轴等的记载。[6]

可以看到，虽然很早以前人们就已经懂得使用脂膏进行润滑，在公元450~1450年的中世纪，润滑剂的使用也开始有了缓慢发展，但直到公元1750~1850年的第一次工业革命之前，润滑剂的作用还主要是与日常生活直接相关，且仅限于降低摩擦和磨损。[7]

1859年8月27日，Edwin L. Drake在美国宾夕法尼亚州的Titusville钻出了第一口油井，位于地下69.5英尺，美国乃至世界都把这个时间看作世界石油工业的开端。[8]

随后几年，伴随着第二次工业革命的到来，制造业、交通运输、发电、通讯等行业迅速崛起，对于能源产生了巨大需求，油井如雨后春笋般涌现，各行各业都开始使用石油基润滑油。与此同时，科学研究者也开始通过科学实验，系统科学地研究润滑与摩擦理论。

1883年，英国人Beauchamp Tower使用特制的试验台架模拟了货车轮轴滑动轴承的润滑状态，发现摩擦系数与负载和轴承速度有很大关系，并且发现当让油涌到轴承盖上，可在轴承内部形成一层油膜层，能够承载很大的负荷，首次发现了流体动力润滑理论基础。

1886年，英国力学家、物理学家、工程师Osborne Reynolds提出了润滑理论的微分方程，成功揭示了流体膜产生动压的机理，为现代流体润滑理论奠定了基础。[9]

真正意义上对润滑状态进行系统的科学研究，始于1902年德国机械工程师Richard Stribeck和美国工程师Mayo D.Hersey对滑动轴承在流体润滑中的摩擦做的科学实验。基于实验结果绘制了著名的斯特里贝克曲线（Stribeck Curve）(摩擦系数 η 作纵坐标，以（液体运动粘度×滑动速度) /载荷) 为横坐标来说明几种润滑方式)。[10]斯特里贝克曲线的提出让更多与润滑剂有关的生产技术有了理论依据。

1905年，Arnold Sommerfeld进一步发展了Tower和Reynolds的理论，正式形成了流体动力润滑理论。[11]

石油工业的诞生带来了化学领域的繁荣发展，由此引发了润滑油中添加化学添加剂以优化性能的研究。特种润滑剂的概念也被提出——通过对特殊工况的细致分析，针对性配比最适合的基础油、添加剂、增稠剂、固体润滑剂等各项成分，来量身定制可提供针对性保护的润滑剂。

1929年4月1日，一位名叫西奥多•克鲁勃（Theodor Klüber）的年轻人在德国慕尼黑创办了矿物油产品零售企业。1938年，克鲁勃先生建立一家矿物油加工厂，取名为“西奥多•克鲁勃石油工厂”，开始生产润滑产品，并于1950年开始生产特种润滑剂。

时光飞逝，克鲁勃润滑剂公司已经走过了90个年头，作为全球优质的特种润滑剂公司，为各个行业带来超过2000多种特种润滑产品。秉承着“推动极限”的初心为工业发展一个又一个奇迹助力——从着眼于食品安全生产的食品级润滑剂，到致力于海洋和地表的生物可降解润滑剂，再到在提升应用能效的同时促进可持续发展的水基润滑剂。

新一代信息技术给传统制造业带来巨大影响，从德国倡导的"工业4.0"到智能制造以及最新的工业物联网，制造业转型升级势在必行。

在工业4.0时代，克鲁勃在生产高性能的润滑油和润滑脂系列产品的基础上，也把眼光放在润滑油的科学使用上。克鲁勃利用信息化技术，在润滑设备上应用润滑维护管理软件，降低客户管理维护成本，促进智慧工厂建设，助力可持续性发展。

随着工业物联网的发展，集装备状态监测、故障诊断、故障（状态）预测、维修决策支持和维修活动于一体的预测性维护成为瞩目的“工业之光”。未来，借助预测性维护系统助力企业实现更安全可靠的生产，降低设备故障可能性并节约成本，这也是克鲁勃润滑剂在着力的新方向。