Schmierstoffe (lubricants) sind funktionale Medien zur gezielten Beeinflussung tribologischer Systeme. Ihre Hauptaufgaben sind die Reduktion von Reibung und Verschleiß, der Schutz vor Korrosion, die Wärmeabfuhr sowie – je nach Anwendung – die Kraftübertragung (z.B. in Hydrauliksystemen) und Partikelabfuhr.
Werkstoffwissenschaftlich werden Schmierstoffe nach Aggregatzustand und chemischer Natur klassifiziert. Konventionelle flüssige Schmierstoffe basieren auf Mineralölen oder synthetischen Grundölen (Polyalphaolefine, Ester, Polyglykole). Polymerische Schmierstoffe und funktionalisierte Öle nutzen gezielte Molekülarchitekturen (z.B. polare Kopfgruppen, maßgeschneiderte Viskosität), um Grenzflächenadsorption, Scherstabilität und Temperaturverhalten einzustellen. Feststoffschmiermittel wie MoS₂, Graphit oder h-BN werden in Hochtemperatur- oder Vakuumanwendungen sowie als Additive eingesetzt.
Der Schmierzustand wird durch das Stribeck-Diagramm beschrieben: von Grenz- über Misch- bis hin zur vollhydrodynamischen Schmierung. Die Schmierstoffleistung hängt von Viskosität, Druck- und Scherstabilität, Grenzschichtbildung und chemischer Reaktivität ab. Additivpakete (AW/EP-Additive, Korrosionsinhibitoren, VI-Verbesserer) sind entscheidend für die Ausbildung tragfähiger Reaktionsschichten und tribochemischer Filme, etwa bei tribokolloidalen Schmierstoffen.
Wasserhaltige Schmiermittel und hydrophobe Formulierungen adressieren Kühlleistung und Korrosionsschutz in wässrigen Umgebungen, während photoreaktive Schmierstoffe und grüne Schmierstoffe (biobasierte, leicht abbaubare Systeme) Nachhaltigkeits- und Funktionsanforderungen kombinieren. Zukünftige Entwicklungen fokussieren auf adaptive, stimuli-responsive und ultraschmierfähige Systeme mit gezielt einstellbarer Grenzflächenchemie.
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