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潤滑油知(zhī)識

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潤滑油基礎知(zhī)識

2019-11-25浏覽次數:1103

一(yī)、 潤滑油作用
潤滑油是用在各種類型機械上以減少摩擦,保護機械及加工(gōng)件的液體(tǐ)潤滑劑,主要起潤滑、冷卻、防鏽、清潔、密封和緩沖等作用。潤滑油占全部潤滑材料的85%,種類牌号繁多,現在世界年用量約3800萬噸。
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,要求随時将摩擦熱排出機外(wài);
(3) 密封,要求防洩漏、防塵、防竄氣;
(4) 抗腐蝕防鏽,要求保護摩擦表面不受油變質或外(wài)來侵蝕;
(5) 清淨沖洗,要求把摩擦面積垢清洗排除;
(6) 應力分(fēn)散緩沖,分(fēn)散負荷和緩和沖擊及減震;
(7) 動能傳遞,液壓系統和遙控馬達及摩擦無級變速等。
二、潤滑油組成
潤滑油一(yī)般由基礎油和添加劑兩部分(fēn)組成。基礎油是潤滑油的主要成分(fēn),決定着潤滑油的基本性質,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(fēn)。
1、潤滑油基礎油 潤滑油基礎油主要分(fēn)礦物(wù)基礎油及合成基礎油兩大(dà)類。礦物(wù)基礎油應用廣泛,用量很大(dà)(約95%以上),但有些應用場合則必須使用合成基礎油調配的産品,因而使合成基礎油得到迅速發展。礦油基礎油由原油提煉而成。潤滑油基礎油主要生(shēng)産過程有:常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白(bái)土或加氫補充精制。1995年修訂了我(wǒ)(wǒ)國現行的潤滑油基礎油标準,主要修改了分(fēn)類方法,并增加了低凝和深度精制兩類專用基礎油标準。礦物(wù)型潤滑油的生(shēng)産,最重要的是選用最佳的原油。礦物(wù)基礎油的化學成分(fēn)包括高沸點、高分(fēn)子量烴類和非烴類混合物(wù)。其組成一(yī)般爲烷烴(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(wù)和膠質、瀝青質等非烴類化合物(wù)。
2、添加劑 添加劑是近代高級潤滑油的精髓,正确選用合理加入,可改善其物(wù)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(yī)般常用的添加劑有:粘度指數改進劑,傾點下(xià)降劑,抗氧化劑,清淨分(fēn)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,防鏽劑,破乳化劑。 三、潤滑油脂的基本性能 潤滑油是一(yī)種技術密集型産品,是複雜(zá)的碳氫化合物(wù)的混合物(wù),而其真正使用性能又(yòu)是複雜(zá)的物(wù)理或化學變化過程的綜合效應。潤滑油的基本性能包括一(yī)般理化性能、特殊理化性能和模拟台架試驗。
一(yī)般理化性能 每一(yī)類潤滑油脂都有其共同的一(yī)般理化性能,以表明該産品的内在質量。對潤滑油來說,這些一(yī)般理化性能如下(xià):
(1) 外(wài)觀(色度)油品的顔色,往往可以反映其精制程度和穩定性。對于基礎油來說,一(yī)般精制程度越高,其烴的氧化物(wù)和硫化物(wù)脫除的越幹淨,顔色也就越淺。但是,即使精制的條件相同,不同油源和基屬的原油所生(shēng)産的基礎油,其顔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,顔色作爲判斷基礎油精制程度高低的指标已失去(qù)了它原來的意義。
(2) 密度密度是潤滑油最簡單、最常用的物(wù)理性能指标。潤滑油的密度随其組成中(zhōng)含碳、氧、硫的數量的增加而增大(dà),因而在同樣粘度或同樣相對分(fēn)子質量的情況下(xià),含芳烴多的,含膠質和瀝青質多的潤滑油密度最大(dà),含環烷烴多的居中(zhōng),含烷烴多的最小(xiǎo)。
(3) 粘度粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流動性的一(yī)項指标。在未加任何功能添加劑的前提下(xià),粘度越大(dà),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随溫度變化的程度。粘度指數越高,表示油品粘度受溫度的影響越小(xiǎo),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(yī)項指标。油品的餾分(fēn)越輕,蒸發性越大(dà),其閃點也越低。反之,油品的餾分(fēn)越重,蒸發性越小(xiǎo),其閃點也越高。同時,閃點又(yòu)是表示石油産品着火(huǒ)危險性的指标。油品的危險等級是根據閃點劃分(fēn)的,閃點在45℃以下(xià)爲易燃品,45℃以上爲可燃品,,在油品的儲運過程中(zhōng)嚴禁将油品加熱到它的閃點溫度。在粘度相同的情況下(xià),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(gōng)作條件進行選擇。一(yī)般認爲,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(xià)油品停止流動的最高溫度。油品的凝固和純化合物(wù)的凝固有很大(dà)的不同。油品并沒有明确的凝固溫度,所謂“凝固”隻是作爲整體(tǐ)來看失去(qù)了流動性,并不是所有的組分(fēn)都變成了固體(tǐ)。潤滑油的凝點是表示潤滑油低溫流動性的一(yī)個重要質量指标。對于生(shēng)産、運輸和使用都有重要意義。凝點高的潤滑油不能在低溫下(xià)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。因爲潤滑油的凝點越低,其生(shēng)産成本越高,造成不必要的浪費(fèi)。一(yī)般說來,潤滑油的凝點應比使用環境的最低溫度低5~7℃。但是特别還要提及的是,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。因爲低凝點的油品,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标,兩者無原則的差别,隻是測定方法稍有不同。同一(yī)油品的凝點和傾點并不完全相等,一(yī)般傾點都高于凝點2~3℃,但也有例外(wài)。
(7) 酸值、堿值和中(zhōng)和值酸值是表示潤滑油中(zhōng)含有酸性物(wù)質的指标,單位是mgKOH/g。酸值分(fēn)強酸值和弱酸值兩種,兩者合并即爲總酸值(簡稱TAN)。我(wǒ)(wǒ)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(zhōng)堿性物(wù)質含量的指标,單位是mgKOH/g。堿值亦分(fēn)強堿值和弱堿值兩種,兩者合并即爲總堿值(簡稱TBN)。我(wǒ)(wǒ)們通常所說的“堿值”實際上是指“總堿值(TBN)”。中(zhōng)和值實際上包括了總酸值和總堿值。但是,除了另有注明,一(yī)般所說的“中(zhōng)和值”,實際上僅是指“總酸值”,其單位也是mgKOH/g。
(8) 水分(fēn)水分(fēn)是指潤滑油中(zhōng)含水量的百分(fēn)數,通常是重量百分(fēn)數。潤滑油中(zhōng)水分(fēn)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,鏽蝕設備,使油品容易産生(shēng)沉渣。總之,潤滑油中(zhōng)水分(fēn)越少越好。
(9) 機械雜(zá)質機械雜(zá)質是指存在于潤滑油中(zhōng)不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉澱物(wù)或膠狀懸浮物(wù)。這些雜(zá)質大(dà)部分(fēn)是砂石和鐵屑之類,以及由添加劑帶來的一(yī)些難溶于溶劑的有機金屬鹽。通常,潤滑油基礎油的機械雜(zá)質都控制在0.005%以下(xià)(機雜(zá)在0.005%以下(xià)被認爲是無)。
(10)灰分(fēn)和硫酸灰分(fēn)灰分(fēn)是指在規定條件下(xià),灼燒後剩下(xià)的不燃燒物(wù)質。灰分(fēn)的組成一(yī)般認爲是一(yī)些金屬元素及其鹽類。灰分(fēn)對不同的油品具有不同的概念,對基礎油或不加添加劑的油品來說,灰分(fēn)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(fēn)就成爲定量控制添加劑加入量的手段。國外(wài)采用硫酸灰分(fēn)代替灰分(fēn)。其方法是:在油樣燃燒後灼燒灰化之前加入少量濃硫酸,使添加劑的金屬元素轉化爲硫酸鹽。
(11)殘炭油品在規定的實驗條件下(xià),受熱蒸發和燃燒後形成的焦黑色殘留物(wù)稱爲殘炭。殘炭是潤滑油基礎油的重要質量指标,是爲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(zhōng),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(zhōng)形成殘炭的主要物(wù)質是:油中(zhōng)的膠質、瀝青質及多環芳烴。這些物(wù)質在空氣不足的條件下(xià),受強熱分(fēn)解、縮合而形成殘炭。油品的精制深度越深,其殘炭值越小(xiǎo)。一(yī)般講,空白(bái)基礎油的殘炭值越小(xiǎo)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(qù)殘炭測定的本來意義。機械雜(zá)質、水分(fēn)、灰分(fēn)和殘炭都是反映油品純潔性的質量指标,反映了潤滑基礎油精制的程度。
特殊理化性能
除了上述一(yī)般理化性能之外(wài),每一(yī)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(xià):
(1) 氧化安定性氧化安定性說明潤滑油的抗老化性能,一(yī)些使用壽命較長的工(gōng)業潤滑油都有此項指标要求,因而成爲這些種類油品要求的一(yī)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(yī)定量的油品在有空氣(或氧氣)及金屬催化劑的存在下(xià),在一(yī)定溫度下(xià)氧化一(yī)定時間,然後測定油品的酸值、粘度變化及沉澱物(wù)的生(shēng)成情況。一(yī)切潤滑油都依其化學組成和所處外(wài)界條件的不同,而具有不同的自動氧化傾向。随使用過程而發生(shēng)氧化作用,因而逐漸生(shēng)成一(yī)些醛、酮、酸類和膠質、瀝青質等物(wù)質,氧化安定性則是抑制上述不利于油品使用的物(wù)質生(shēng)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(fēn)解的抵抗能力,即熱分(fēn)解溫度。一(yī)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(fēn)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。