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關于潤滑油的基礎知識

關于潤滑油的基礎知識

胜平负彩客 www.quuemy.com.cn 文章發布于:2016-10-29 作者:admin 瀏覽次數:

   潤滑油是用在各種類型機械上以減少摩擦,?;せ導凹庸ぜ囊禾迦蠡?,主要起潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。
    按其來源分動、植物油,石油潤滑油和合成潤滑油三大類。
    石油潤滑油的用量占總用量97%以上,因此潤滑油常指石油潤滑油。主要用于減少運動部件表面間的摩擦,同時對機器設備具有冷卻、密封、防腐、防銹、絕緣、功率傳送、清洗雜質等作用。主要以來自原油蒸餾裝置的潤滑油餾分和渣油餾分為原料。潤滑油最主要的性能是粘度、氧化安定性和潤滑性,它們與潤滑油餾分的組成密切相關。粘度是反映潤滑油流動性的重要質量指標。不同的使用條件具有不同的粘度要求。重負荷和低速度的機械要選用高粘度潤滑油。氧化安定性表示油品在使用環境中,由于溫度、空氣中氧以及金屬催化作用所表現的抗氧化能力。油品氧化后,根據使用條件會生成細小的瀝青質為主的碳狀物質,呈粘滯的漆狀物質或漆膜,或粘性的含水物質,從而降低或喪失其使用性能。潤滑性表示潤滑油的減磨性能。
     對潤滑油總的要求是:

    (1) 減摩抗磨,降低摩擦阻力以節約能源,減少磨損以延長機械壽命,提高經濟效益;

    (2) 冷卻,要求隨時將摩擦熱排出機外;

    (3) 密封,要求防泄漏、防塵、防竄氣;

    (4) 抗腐蝕防銹,要求?;つΣ簾礱娌皇苡捅渲駛蟯飫辭質?;

    (5) 清凈沖洗,要求把摩擦面積垢清洗排除;

    (6) 應力分散緩沖,分散負荷和緩和沖擊及減震;

    (7) 動能傳遞,液壓系統和??羋澩錛澳Σ廖藜侗淥俚?。

    二、潤滑油組成

    潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成?;∮褪僑蠡偷鬧饕煞?,決定著潤滑油的基本性質,添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足,賦予某些新的性能,是潤滑油的重要組成部分。

    1、潤滑油基礎油

    潤滑油基礎油主要分礦物基礎油及合成基礎油兩大類??笪锘∮陀τ霉惴?,用量很大(約95%以上),但有些應用場合則必須使用合成基礎油調配的產品,因而使合成基礎油得到迅速發展??笥突∮陀稍吞崍抖?。潤滑油基礎油主要生產過程有:常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白土或加氫補充精制。1995年修訂了我國現行的潤滑油基礎油標準,主要修改了分類方法,并增加了低凝和深度精制兩類專用基礎油標準??笪鐨腿蠡偷納?,最重要的是選用最佳的原油??笪锘∮偷幕С煞職ǜ叻械?、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴(直鏈、支鏈、多支鏈)、環烷烴(單環、雙環、多環)、芳烴(單環芳烴、多環芳烴)、環烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質、瀝青質等非烴類化合物。

    2、添加劑

    添加劑是近代高級潤滑油的精髓,正確選用合理加入,可改善其物理化學性質,對潤滑油賦予新的特殊性能,或加強其原來具有的某種性能,滿足更高的要求。根據潤滑油要求的質量和性能,對添加劑精心選擇,仔細平衡,進行合理調配,是保證潤滑油質量的關鍵。一般常用的添加劑有:粘度指數改進劑,傾點下降劑,抗氧化劑,清凈分散劑,摩擦緩和劑,油性劑,極壓劑,抗泡沫劑,金屬鈍化劑,乳化劑,防腐蝕劑,防銹劑,破乳化劑。

    三、潤滑油脂的基本性能

    潤滑油是一種技術密集型產品,是復雜的碳氫化合物的混合物,而其真正使用性能又是復雜的物理或化學變化過程的綜合效應。潤滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模擬臺架試驗。

    一般理化性能

    每一類潤滑油脂都有其共同的一般理化性能,以表明該產品的內在質量。對潤滑油來說,這些一般理化性能如下:

    (1) 外觀(色度)油品的顏色,往往可以反映其精制程度和穩定性。對于基礎油來說,一般精制程度越高,其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈,顏色也就越淺。但是,即使精制的條件相同,不同油源和基屬的原油所生產的基礎油,其顏色和透明度也可能是不相同的。對于新的成品潤滑油,由于添加劑的使用,顏色作為判斷基礎油精制程度高低的指標已失去了它原來的意義。

    (2) 密度密度是潤滑油最簡單、最常用的物理性能指標。潤滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數量的增加而增大,因而在同樣粘度或同樣相對分子質量的情況下,含芳烴多的,含膠質和瀝青質多的潤滑油密度最大,含環烷烴多的居中,含烷烴多的最小。

    (3) 粘度粘度反映油品的內摩擦力,是表示油品油性和流動性的一項指標。在未加任何功能添加劑的前提下,粘度越大,油膜強度越高,流動性越差。

    (4) 粘度指數粘度指數表示油品粘度隨溫度變化的程度。粘度指數越高,表示油品粘度受溫度的影響越小,其粘溫性能越好,反之越差。

    (5)閃點閃點是表示油品蒸發性的一項指標。油品的餾分越輕,蒸發性越大,其閃點也越低。反之,油品的餾分越重,蒸發性越小,其閃點也越高。同時,閃點又是表示石油產品著火危險性的指標。油品的危險等級是根據閃點劃分的,閃點在45℃以下為易燃品,45℃以上為可燃品,,在油品的儲運過程中嚴禁將油品加熱到它的閃點溫度。在粘度相同的情況下,閃點越高越好。因此,用戶在選用潤滑油時應根據使用溫度和潤滑油的工作條件進行選擇。一般認為,閃點比使用溫度高20~30℃,即可安全使用。

    (6) 凝點和傾點凝點是指在規定的冷卻條件下油品停止流動的最高溫度。油品的凝固和純化合物的凝固有很大的不同。油品并沒有明確的凝固溫度,所謂“凝固”只是作為整體來看失去了流動性,并不是所有的組分都變成了固體。潤滑油的凝點是表示潤滑油低溫流動性的一個重要質量指標。對于生產、運輸和使用都有重要意義。凝點高的潤滑油不能在低溫下使用。相反,在氣溫較高的地區則沒有必要使用凝點低的潤滑油。因為潤滑油的凝點越低,其生產成本越高,造成不必要的浪費。一般說來,潤滑油的凝點應比使用環境的最低溫度低5~7℃。但是特別還要提及的是,在選用低溫的潤滑油時,應結合油品的凝點、低溫粘度及粘溫特性全面考慮。因為低凝點的油品,其低溫粘度和粘溫特性亦有可能不符合要求。凝點和傾點都是油品低溫流動性的指標,兩者無原則的差別,只是測定方法稍有不同。同一油品的凝點和傾點并不完全相等,一般傾點都高于凝點2~3℃,但也有例外。

    (7) 酸值、堿值和中和值酸值是表示潤滑油中含有酸性物質的指標,單位是mgKOH/g。酸值分強酸值和弱酸值兩種,兩者合并即為總酸值(簡稱TAN)。我們通常所說的“酸值”,實際上是指“總酸值(TAN)”。堿值是表示潤滑油中堿性物質含量的指標,單位是mgKOH/g。堿值亦分強堿值和弱堿值兩種,兩者合并即為總堿值(簡稱TBN)。我們通常所說的“堿值”實際上是指“總堿值(TBN)”。中和值實際上包括了總酸值和總堿值。但是,除了另有注明,一般所說的“中和值”,實際上僅是指“總酸值”,其單位也是mgKOH/g。

    (8) 水分水分是指潤滑油中含水量的百分數,通常是重量百分數。潤滑油中水分的存在,會破壞潤滑油形成的油膜,使潤滑效果變差,加速有機酸對金屬的腐蝕作用,銹蝕設備,使油品容易產生沉渣。總之,潤滑油中水分越少越好。

    (9) 機械雜質機械雜質是指存在于潤滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。這些雜質大部分是砂石和鐵屑之類,以及由添加劑帶來的一些難溶于溶劑的有機金屬鹽。通常,潤滑油基礎油的機械雜質都控制在0.005%以下(機雜在0.005%以下被認為是無)。

    (10)灰分和硫酸灰分灰分是指在規定條件下,灼燒后剩下的不燃燒物質?;曳值淖槌梢話閎銜且恍┙鶚粼丶捌溲衛??;曳侄圓煌撓推肪哂脅煌母拍?,對基礎油或不加添加劑的油品來說,灰分可用于判斷油品的精制深度。對于加有金屬鹽類添加劑的油品(新油),灰分就成為定量控制添加劑加入量的手段。國外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是:在油樣燃燒后灼燒灰化之前加入少量濃硫酸,使添加劑的金屬元素轉化為硫酸鹽。

    (11)殘炭油品在規定的實驗條件下,受熱蒸發和燃燒后形成的焦黑色殘留物稱為殘炭。殘炭是潤滑油基礎油的重要質量指標,是為判斷潤滑油的性質和精制深度而規定的項目。潤滑油基礎油中,殘炭的多少,不僅與其化學組成有關,而且也與油品的精制深度有關,潤滑油中形成殘炭的主要物質是:油中的膠質、瀝青質及多環芳烴。這些物質在空氣不足的條件下,受強熱分解、縮合而形成殘炭。油品的精制深度越深,其殘炭值越小。一般講,空白基礎油的殘炭值越小越好。現在,許多油品都含有金屬、硫、磷、氮元素的添加劑,它們的殘炭值很高,因此含添加劑油的殘炭已失去殘炭測定的本來意義?;翟又?、水分、灰分和殘炭都是反映油品純潔性的質量指標,反映了潤滑基礎油精制的程度。

    特殊理化性能

    除了上述一般理化性能之外,每一種潤滑油品還應具有表征其使用特性的特殊理化性質。越是質量要求高,或是專用性強的油品,其特殊理化性能就越突出。反映這些特殊理化性能的試驗方法簡要介紹如下:

    (1) 氧化安定性氧化安定性說明潤滑油的抗老化性能,一些使用壽命較長的工業潤滑油都有此項指標要求,因而成為這些種類油品要求的一個特殊性能。測定油品氧化安定性的方法很多,基本上都是一定量的油品在有空氣(或氧氣)及金屬催化劑的存在下,在一定溫度下氧化一定時間,然后測定油品的酸值、粘度變化及沉淀物的生成情況。一切潤滑油都依其化學組成和所處外界條件的不同,而具有不同的自動氧化傾向。隨使用過程而發生氧化作用,因而逐漸生成一些醛、酮、酸類和膠質、瀝青質等物質,氧化安定性則是抑制上述不利于油品使用的物質生成的性能。

    (2) 熱安定性熱安定性表示油品的耐高溫能力,也就是潤滑油對熱分解的抵抗能力,即熱分解溫度。一些高質量的抗磨液壓油、壓縮機油等都提出了熱安定性的要求。油品的熱安定性主要取決于基礎油的組成,很多分解溫度較低的添加劑往往對油品安定性有不利影響;抗氧劑也不能明顯地改善油品的熱安定性。

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