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行业新闻

润滑脂基础大讲堂
发布日期:2018-7-19   点击次数:724
 

一、润滑脂分类


润滑脂的种类和牌号繁多,它的分类方法也有许多种。


1、按稠化剂分:GB501-65 。 皂基脂、烃基脂、无机脂、有机脂。

2、按基础油分:石油润滑脂、合成润滑脂。

3、按用途分:减摩润滑脂、防护脂、密封脂

4、按润滑脂的特性分:高温脂、低温脂、极压脂。


1988 年编制《润滑剂和有关产品(L 类)的分类第 8 部分:X 组(润滑脂)》,主要依据润滑脂的使用特性分类。它的润滑脂标记顺序如下:L-X- 字母、2- 字母、3- 字母、4- 字母、5- 稠度等级。 例: 某脂L-XBEGB00 即X- 某类脂,B- 最低使用温度-20℃,E- 最高使用温度160℃,G- 抗水淋,B- 高负荷,稠度等级号00。


习惯上仍使用按稠化剂种类的分类法,该分类法已在本刊“刊授课堂”92 期《润滑脂的稠化剂》一文中阐述过。

二、润滑脂的主要性能


1、润滑脂的润滑性:润滑脂的润滑机理:有一种说法,润滑脂中的基础油起润滑作用,皂只是起储油作用。 而更为正确的观点是在温和条件下, 润滑脂中基础油所形成的油膜起润滑作用,在苛刻(极压)条件下,主要由皂和极压添加剂起润滑作用。 在边界润滑条件下, 润滑脂主要依靠其中的极性物质或添加剂在金属表面形成化学反应膜进行润滑,因此润滑脂在边界润滑或混合润滑条件下,是依靠流体润滑状态的吸附油膜和边界化学油膜来隔开金属表面,防止金属磨损或烧结,减少摩擦磨损。

                  

2、润滑脂的流动性: 润滑脂受力的作用会产生弹性变形,“作用”和“变形”这两者的关系服从虎克定律。润滑脂也被称为弹性体。它受力的作用会产生剪切变形, 而变形的程度随润滑脂的粘性大小而不同。 亦称为粘性体。有些粘性体属于牛顿流体, 服从牛顿流体内摩擦定律,它的粘度与剪切速率无关。 有些粘性体属于非牛顿流体, 不服从牛顿流体内摩擦定律。 润滑脂(非牛顿流体)从不流动到开始流动,需要有一定的剪切应力。 而润滑脂的基础油(牛顿流体)的粘度的大小不随剪切速率的变化而变化。


润滑脂是一种可塑性润滑剂,是由稠化剂分子形成一个三维骨架结构, 当润滑脂受外力剪切作用并超过一定值时, 形成骨架结构的纤维之间会产生位移(流动)。 这个力的大小与稠化剂的纤维间结合强度有关, 纤维间结合力强,驱使润滑脂流动所需要的力就大。当形成润滑脂相对运动的力增大时, 润滑脂纤维产生了定向作用,使润滑脂的粘度变小,这是润滑脂的流动方式, 这种流动特性称为触变性,是润滑脂的特性之一。



3、润滑脂的稠度和机械安定性:润滑脂的稠度与润滑脂中的各类稠化剂用量和基础油性质有关,稠度的大小以锥入度值表示。 锥入度越大,表示润滑脂体系的结构力越弱,即稠度越小,脂越软。 反之,稠度越大,脂越硬。


稠度号

000

00

0

1

锥入度值 25℃/0.1mm

445/475

400/430

355/385

310/340

稠度号

2

3

4

5

锥入度值 25℃/0。1mm

265/295

220/250

175/205

130/160

稠度号

6




锥入度值 25℃/0。1mm

85/115





润滑脂的机械安定性又称剪切安定性,它表示润滑脂在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。 润滑脂在机械力的长期作用下,稠度下降,在极端苛刻条件下,润滑脂的结构被破坏成为流体,并从润滑部位流失,失去润滑作用。 因为稠化剂的纤维结构被剪切使纤维变短,导致润滑脂的稠度下降。 然而,润滑脂在遭受轻度剪切时,当剪切力撤销后,纤维还可能再度叠合而恢复稠度。 这种抗机械剪断的性能叫做润滑脂的机械安定性。 机械安定性随润滑脂的种类,制备工艺不同而不同。 一般来说,锂基脂的机械安定性要好于钙基脂。 在实验室里通常用延长工作锥入度和滚筒试验两种方法评价润滑脂的机械安定性。


4、润滑脂的粘温性:滑脂的粘度(相似粘度或表观粘度),随温度变化而变化。 由于润滑脂是一种胶体, 因此它的粘度除了受温度影响外还受剪切速率的影响。 润滑脂的相似粘度,表示润滑脂体系的内阻力。 表征为输送和流动性能。 它与润滑脂的稠化剂、基础油及纤维结构有关。 润滑脂的粘度大即内摩擦阻力大,输送和流动的阻力大。 低温,低剪速时润滑脂的相似粘度还能表示脂在低温下的启动性。 润滑脂的粘度用润滑脂粘度仪测定。


5、润滑脂的氧化安定性:润滑脂在储存和工作时,其基础油和稠化剂都会氧化变质。 润滑脂中的金属皂还能促进润滑脂的氧化。 在基础油与稠化剂的的界面上易产生氧化反应,因为基础油中含有天然抗氧剂,而在润滑脂体系中被稠化剂吸附。 润滑脂的抗氧化性由氧弹测试。 另外, 润滑脂的储存安定性与其氧化诱导期有关。


6、润滑脂的胶化安定性:润滑脂在工作和长期储存中抵抗分油的能力称为胶体安定性。润滑脂长期储存后,表面会有少量的油析出,此为分油。 润滑脂是一种胶体,在凝胶纤维之间依靠毛细管作用吸附一定量的基础油。 当胶体受到重力或外力以及当温度升高时,会使胶体结构解体析出基础油。 从而丧失润滑性。 润滑脂胶体体系的稳定性越好,则压力分油的量越少。 然而润滑脂在工作中,少量分油对其润滑性有利,并且是必需的。 毕竟这就是润滑脂产生液体润滑的主要途径。 润滑脂在轴承中使用时, 其分油性还与高速转动的轴承所产生的离心力有关。 因为离心力可使固、液介质分离。 所以轴承中的润滑脂的基础油损失达 30%时,轴承得不到良好润滑,此时润滑脂表现为失效。


7、润滑脂的抗水性:如果润滑脂的抗水性不好,则润滑脂容易吸水乳化,并有可能因过量吸水导致润滑脂在润滑部件表面的粘附力下降,使润滑脂滑落。 润滑脂的抗水性与其基础油和稠化剂有关, 对矿物润滑油为基础油的脂,烃基稠化剂的抗水性好,不乳化、不吸水。 皂基润滑脂的抗水性取决于金属皂的水溶性。 因为,钠皂易溶于水,形成油/水型乳化体(O/W),使润滑脂失去润滑作用。锂、钙、钡、铝等皂基脂则形成稳定的水/油型乳化体(W/O)。对润滑脂的结构的变化影响不大。评价润滑脂的抗水性采用水淋试验或者滚筒试验(加水)。


8、润滑脂的耐热性:润滑脂受热会引起其结构骨架纤维分子的排列变化。 皂基脂的稠化剂为相应的脂肪皂,有固态、液态和液晶态3 个相变状态,即相变化。 因此润滑脂也有相应的相变化。 金属皂基不同润滑脂的相转变点也不同, 锂皂的相转变点较高所以它的滴点较高。 钙基脂则因为含有部分作为结构稳定剂的水,而水会蒸发,皂基与基础油就容易分离钙基脂的结构被破坏, 因此它的滴点较低, 钙基脂不能在 70℃以上使用。 除烃基脂外,其他非皂基脂没有相转变,所以耐热。 但它们使用温度受基础油的热安定性影响。


9、润滑脂的防护性能:润滑脂由于本身的特性,能在金属表面保持足够的脂层,阻止腐蚀性物质侵蚀金属表面并能抵抗水气、氧、酸性及其他腐蚀气体或液体透过脂层侵蚀金属。 脂层的厚度越厚,透过性越低。


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