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潤滑脂壽命及其影響因素

返回列表 來源:寶星潤滑油 發布日期: 2019-12-20 02:12:39

由于潤滑脂具有潤滑油所沒有的特征,如不需經常更換、經濟實惠和具有密封性能等而在機床、汽車、儀器儀表等裝置和零件中廣泛使用。隨著各種產業技術的革新,產品向輕量化、小型化、尖端化方向發展,使得潤滑脂的適用范圍越來越廣,對其性能要求也越來越高。影響潤滑脂性能的參數很多,各種參數的作用也很復雜。組成潤滑脂的基油和稠化劑對潤滑脂的星能起著關鍵作用。基油有精煉礦物油、合成油等。合成油化學穩定性高,耐氧化、潤滑性能好。稠化劑廣泛使用復合金屬皂、主要是復合鋰皂。現又研制開發了尿素基稠化劑和PTFE稠化劑等,使潤滑脂的適用壽命和性能不斷提高。盡管如此,潤滑脂的結構,性能和作用等還有許多不明之處,因此,加強潤滑脂的理論和試驗研究十分必要。本文綜合論述了各種因素對潤滑脂壽命及其性能的影響。

一、基油的影響

   基油是潤滑脂的基礎,它的性能的好壞直接左右著潤滑脂的性能。試驗選用礦物油A,聚烯油B,酯油C及合成油D四種基油。稠化劑同為硬酯酸鋰、濃度為17%,抗氧化添加劑為苯基萘基胺、濃度為0.5%。將四種潤滑脂統一調制成2號稠度。試驗條件如表1所示,試驗結果如表2所示。

 

   雖然酯系列合成油粘度較低,但其壽命相當高,特別是合成酯尤為如此。這是和基油的氧化穩定性和熱穩定性高相對應的。在合成脂中醇分子的β位置不含氫元素,因此難以發生低能量分解,熱穩定性高,壽命長。礦物油的氧化穩定性較差,壽命較低。而聚烯油的析油度及蒸發量大,對壽命有不利的影響,所以其潤滑脂壽命介于礦物油和酯系列油之間。

二、基油粘度的影響

 作用潤滑脂的基油,根據其用途,從主軸油到錠子油都可以使用,其基油粘度在較大范圍內變化。試驗選用聚烯油為基油、以不同粘度的聚烯油制成硬脂酸鋰基脂進行壽命對比試驗,試驗條件如表1試驗,結果如圖1所示。

   結果表明,基油粘度過低或者過高都會降低潤滑脂的壽命。正常狀態下,氧化、油分離及其蒸發促進了潤滑脂老化,特別是氧化尤為重要。基油粘度過度,使用過程中,潤滑脂的攪拌扭矩增大、實際使用溫度上升,生成了羰基化合成,破壞了皂化結構,潤滑脂由流動狀態向粘稠化或硬化狀態變化,引起潤滑不良,促使其失效。若基油粘度過低,含有較多低分子量成分,其蒸發引起不良已使用潤滑脂失效,一般來說,在高溫使用條件下選用高粘度油作為基油,相反,在低溫使用條件下應選用低粘度油左右基油。

三、使用溫度的影響

 潤滑脂的使用溫度對其使用壽命有較大的影響。以硬脂酸鋰為稠化劑,以礦物油和二酯油為兩種基油制成的兩種潤滑脂(A和C)進行壽命對比試驗。試驗溫度在80~140℃之間變化,其他試驗條件如表1,試驗結果如圖2所示。

    從圖2可以看出,使用溫度對潤滑脂壽命的影響是非常顯著的。隨著使用溫度的提高,潤滑脂壽命大幅度下降。試驗溫度平均上升10℃,潤滑脂壽命就降低一半。當使用溫度在100℃以下時,潤滑脂壽命很長,潤滑脂失效后的內部結構顯微分析表明:礦物油潤滑脂的顯微網狀結構幾乎全部消失,而以二酯油為基油的潤滑脂的顯微網狀結構相當一部分還存在。所有說,以礦物油為基油的潤滑脂的失效老化的原因主要是隨著溫度上升,氧化程度加劇,羰基化合成物生成,皂化結構破壞,引起潤滑脂的粘稠化和硬化,降低壽命。而以二酯油為基油的潤滑脂,主要是隨著溫度的上升蒸發量增加,引起潤滑脂固化而呈干燥狀態,使其老化失效。

四、添加劑的影響

 由于很少有只含稠化劑和基礎油的潤滑脂能具有一切所需要的特性,因此,通常都使用各種添加劑以改進潤滑脂的性能。添加劑的種類很多。不同品種的添加劑及其添加量等對潤滑脂的性能的使用壽命的影響是比較復雜的,應根據需要選擇合適的添加劑。

(1)抗氧化添加劑:氧化是潤滑脂失效的主要原因。因此,幾于普遍采用抗氧化劑來延長潤滑脂的使用壽命。

(2)防銹添加劑:防銹劑是提高潤滑脂防銹性能德必要組分。特別是在有鹽或者海水存在的條件下,需要使用較多的防銹添加劑,然而防銹劑未必能延長潤滑脂的使用壽命。

(3)極壓添加劑:在接觸應力非常高的狀態下,潤滑脂很難形成穩定的潤滑膜而易發生卡死或擦傷現象,極壓添加劑的加入,能防止這些現象的產生,并能減緩磨損,延長磨擦體和潤滑脂的使用壽命。

(4)結構穩定劑:結構穩定劑會以各種方式改變潤滑脂的性質。當稠化劑難于分散時,這種添加劑就可以起到分散劑的作用;當潤滑脂的稠化劑是某些堿金屬皂時,添加有關穩定劑可以提高潤滑脂的析油綠,壓力粘度特性,生產率和機械穩定性等。顯然添加適當的結構穩定劑能延長潤滑脂的使用壽命。

隨著對潤滑脂的性能要求越來越高,研制和開發新的潤滑脂添加劑勢在必行。

五,稠化劑對潤滑脂壽命的影響

 潤滑脂的歷史就是隨著稠化劑等不斷開發和改良使其性能不斷提高的歷史。作為潤滑脂的稠化劑有各種金屬皂,尿素化合物、聚四氟乙烯、二氧化硅等。目前使用量最多的是鋰皂或復合鋰皂。最近,尿素系列化合物作為稠化劑已引人注目。它具有抗氧化性,耐熱性高,潤滑壽命長等優點。經過改進后,耐水性,抗剪切強度提高。尿素系列潤滑脂的用途將不斷擴大。

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