无油活塞空压机因能提供洁净压缩空气，在医疗、食品等领域广泛应用，其核心在于自润滑材料的选择。这类材料无需依赖润滑油，通过自身特性实现摩擦面的润滑，保障设备高效运行。
一、金属基自润滑材料
（一）特点与组成
金属基自润滑材料以金属为基体（如铜、铁、铝及其合金），通过粉末冶金工艺嵌入固体润滑剂（如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯）。基体保证材料的强度和耐磨性，固体润滑剂在摩擦过程中转移到对偶表面，形成润滑膜。
（二）应用场景
这类材料承载能力强、耐高温（可承受200-500℃），适用于中高负荷的无油活塞空压机。例如，在排气压力8-16bar的空压机中，铜基含石墨自润滑材料常用于活塞环和导向环，能在长期运行中保持稳定的摩擦系数（通常在0.05-0.2之间）。
二、聚合物基自润滑材料
（一）常见类型及性能
聚四氟乙烯（PTFE）基材料：摩擦系数极低（0.02-0.1），耐化学腐蚀性强，但承载能力较低（通常不超过10MPa），需添加玻璃纤维、碳纤维等增强材料提升强度，适用于低负荷、低速工况。
聚酰亚胺（PI）基材料：耐高温性能优异（长期使用温度达260℃），机械强度高，耐磨性能好，适合中高速、较高温度的无油空压机，常作为活塞环和气缸套的材料。
聚醚醚酮（PEEK）基材料：兼具高强度、耐疲劳和耐化学性，摩擦系数稳定，在有水蒸气或轻微腐蚀的环境中表现出色，是食品级空压机的理想选择。
（二）优势与局限
聚合物基材料重量轻、噪音低，能减少设备运行能耗，但在高温（超过300℃）和极高负荷下易发生变形或磨损加剧，需根据具体工况合理选用。
三、陶瓷基自润滑材料
（一）材料特性
陶瓷基自润滑材料以氧化铝、氮化硅、碳化硅等陶瓷为基体，添加固体润滑剂（如六方氮化硼、石墨）。陶瓷本身硬度高、耐高温、耐腐蚀，与润滑剂结合后，兼具优异的耐磨性和自润滑性。
（二）适用工况
这类材料适用于高温、高负荷且有腐蚀性的恶劣环境，如化工行业的无油活塞空压机。例如，氮化硅基自润滑材料制成的活塞环，可在300℃以上的温度下长期工作，摩擦系数保持在0.1-0.3，使用寿命是普通金属材料的3-5倍。
四、自润滑材料的关键性能指标
摩擦系数：一般需控制在0.05-0.3之间，过低可能导致“打滑”，过高则磨损加剧。
耐磨性：以磨损率衡量，优质材料的磨损率通常低于1×10⁻⁶mm³/(N・m)。
承载能力：不同材料差异较大，从聚合物基的10MPa到陶瓷基的100MPa以上不等，需匹配空压机的工作压力。
温度适应性：根据设备运行温度选择，避免材料在高温下失效或低温下脆化。
