電話:0535-2114999

地址:煙臺市芝罘區只楚路103-1號

傳真:0535-2114888

 

一、什么是潤滑油?它的組成及性能有哪些?

瀏覽量
【摘要】:
1、潤滑油是用在各種類型機械上、以減少摩擦、保護機械及加工件的液體潤滑劑,主要起潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。潤滑油占全部潤滑材料的85%,種類牌號繁多,現在世界年用量約3800萬噸。具體作用如下:(1)減摩抗磨:在磨擦面間可以減少磨粒磨損、表面疲勞、粘著磨損等所造成的摩損,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:可以吸熱、傳熱和散熱,因而能降低磨擦熱

1、潤滑油是用在各種類型機械上、以減少摩擦、保護機械及加工件的液體潤滑劑,主要起潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。潤滑油占全部潤滑材料的85%,種類牌號繁多,現在世界年用量約3800萬噸。具體作用如下:

(1) 減摩抗磨:在磨擦面間可以減少磨粒磨損、表面疲勞、粘著磨損等所造成的摩損,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:可以吸熱、傳熱和散熱,因而能降低磨擦熱造成的溫度上升,隨時將摩擦熱排出機外;

(3) 密封:對某些外露零部件形成密封,能防止水分雜質侵入,防泄漏、防塵、防竄氣;

(4) 抗腐蝕防銹:磨擦面上有潤滑油存在,就可以防止因空氣、水滴、水蒸汽、腐蝕性氣體及液體、塵埃、氧化物引起的銹蝕,保護摩擦表面不受油變質或外來侵蝕;

(5) 清凈沖洗:通過循環可以帶走雜質,經過濾清器濾掉,把摩擦面積垢清洗排除;

(6) 應力分散緩沖:在受到沖擊負荷時,可以吸收沖擊能,分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。

2、潤滑油組成 潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成。基礎油是潤滑油的主要成分,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。礦物基礎油應用廣泛,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。礦油基礎油由原油提煉而成。天然原油一般都是黑色液體,其中含有幾百種及上千種傾倒物的混合物,主要是碳氫化合物。年產1億兩千萬噸至1億4千萬噸(中國)。 原油在煉油廠經過減壓蒸餾生成的輕質產品可獲得汽、煤、柴油等產品,重質產品,經過進一步精制后即可獲得基礎油。 ◇◇美國石油學會(API)根據基礎油的組成和主要特性,把基礎油分成了5類(見表) 基礎油的生產,我國以往一直是傳統工藝,即通過渣油常減壓蒸餾、溶劑精制、白土補充精制來得到潤滑油基礎油。此工藝只能得到I類基礎油。 加氫基礎油是在高壓氫氣和催化劑存在下,通過加氫過程達到精制潤滑油和提高其粘度指數的目的。采用加氫精制工藝,可以生產出II類和III類基礎油。加氫基礎油和常規溶劑精制的基礎油相比,具有低硫、低氮、低芳烴含量,較高的粘度指數,優良的熱氧化安定性,較低的揮發度,良好的粘溫性,良好的添加劑感受性等優點。 合成油--Synthetic就是把礦物基礎油用酯類(Easter)或聚烯類(PAO:Poly-Alfa-Olefine)來取代,再和添加劑參配,就是合成機油,而若是基礎油全用酯類或聚烯類取代,便稱為全合成機油(Fully-Synthetic Oil)若只有用部分則稱為半合成機油(Partial-Synthetic Oil)。

◇◇其它油品   

A植物油--Vegetable   

顧名思義就是從植物提煉而成的,如黃豆油(Soybeam Oil)篦麻油(Castor Oil),而castor oil使用較廣泛,因為它能夠在鐵或鋼的表面形成一層薄膜,現在有些試驗性的賽車用油即采用植物油。   

B動物油--Animal   

通常用在齒輪的潤滑上,如抹香鯨油(Sperm Oil)有非常良好的抗磨和抗壓的特性,它用于多數的有限度滑動的差速器。 至于真正發揮機油功能的添加劑,則為了配合不同的基礎油的化學特性而稍作調整外,其功效是完全相同的。

3、添加劑

礦物油是從原油中提煉而成的,此種基礎油因受限于原油先天性質,原油的來源、煉制技術、成本等等,在黏度指數、流動點和氧化穩定度方面便有一定的限制,需靠添加劑來改善。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,降凝劑,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。

◇◇清凈劑--Detergent   

引擎在高溫操作時會產生結膠(Vanish)和積碳(Carbon)的現象,這些必須靠機油中的清凈劑來清除,其成分為金屬鹽類。   

◇◇驅散劑--Dispersant--或稱分散劑   

引擎在低溫操作時,如非高速長時間行駛,會產生所謂的油泥(Sludge)。為防止其產生,機油中必須添加驅散劑,將油泥均勻的分散在機油中,避免油泥沉積在機油濾清器、汽門推桿及活塞環上,造成潤滑油路不順而致使未被潤滑的部分造成磨損。     

◇◇抗氧化劑--Anti-Oxidant   

機油在引擎的高溫下,特別容易與空氣造成氧化反應,機油氧化之后顏色會加深,黏度會提高,因而增加機油及引擎的負荷,同時氧化之后產生的有機酸也會腐蝕引擎的零件,因此保持機油的氧化穩定性是很重要的,尤其是在極高溫的渦輪引擎。   

◇◇防銹添加劑--Anti-Rust Additive   

為防止引擎的金屬零件生銹,理所當然必須添加防銹劑,此種添加劑的成份均含有一極性基(Polar Radical),利用分子間的極性吸附于金屬表面,保護金屬免受空氣,水分及鹽分侵蝕而生銹。   

◇◇抗腐蝕添加劑--Anti-Corrosion Additive   

與防銹添加劑一樣,但前者用于保護鐵金屬(Ferrous Metal)之零件,而后者則用于保護非鐵金屬(Non-Ferrous Metal)和合金(Alloy)零件免于硫份和有機酸之腐蝕。   

◇◇黏度指數改善劑--Viscosity Index Improver   

基礎油受限于原油之本質,其黏度指數只能借提煉過程改善至一定程度之后便須靠黏度指數改善劑了,也因為黏度指數改善劑的發明才有復級黏度的機油產生。   

◇◇流動點抑制劑--Pour Point Depressnat--又稱流動點下降劑   

所謂流動點就是測定某一特定油料,當其開始不能流動的那一點溫度,便是流動點,機油中或多或少都會有一些蠟的成份(蠟雖然在基礎油煉制時已經用溶劑消除,但仍然不能達100%),而這些蠟在低溫一旦成為晶體固結時,會阻止機油的流動,為了使引擎在冬天能夠順利啟動,必須在機油中添加抑制劑使流動點降低,阻止蠟份結晶,而適應寒冷的氣候。   

◇◇抗磨損添加劑--Anti-War Additive   

引擎在高溫高壓的情況下會出現所謂的接口潤滑(Boundary Lubrication)的情況,也就是金屬活動面在高熱膨脹的情況下,將油膜擠開,而形成金屬與金屬之間的直接摩擦,為防止這種情況產生,必須添加抗磨損添加劑。這種添加劑在接觸金屬時,便發生化學作用,產生一層保護膜來保護金屬,使之在彼此接觸時免于磨損。     

◇◇消泡劑--Anti-Foaming Agent   

機油在引擎內被反復的攪動,自然會產生泡沫,而有泡沫的地方就是沒有油膜的地方,引擎便失去保護,而另一方面,有泡沫的地方,同時也代表與空氣的接觸面增大了,也加速其氧化,因此需添加消泡劑以避免泡沫之產生。   

◇◇染色劑--Dye   

其功能有二:

1.識別用,如汽車之自動變速箱油(ATF:Automatic Transmission Fluid)均染成紅色,以便漏油時有利辨識維修;

2.行銷廣告用,例如日本的二沖程機油大部分都染成淡藍色或紅色,除了美觀外,可用以廣告,表明其潤滑油中之基礎油精練程度高,顏色淡,才有可能染色。   

◇◇堿性添加劑--Alkaline Additive   

又稱總堿價提升劑(Total Base Number Booster),其作用在于提高潤滑油中堿性物質的劑量,其功效即是中和燃料(汽,柴油)中所含之硫份因燃燒后產生的酸性硫化物,以免汽缸內壁(Cylinder Wall)及活塞環(Piston Ring)等被這些酸性物質所腐蝕。   

◇◇極壓添加劑--Extreme Pressure Additive   

多為硫化物,氯或磷之添加劑,在發生接口潤滑時,能給予金屬良好的保護,能防止金屬面發生镕接(Welding),崩蝕(Spalling),及咬痕(Galling)等等,如市面上常有些潤滑油或油精的廣告宣稱在轉動的金屬上能夠承受多大的壓力,此類便多半是靠極壓添加劑的功用。   

◇◇乳化劑--Emulsifying Agent   

乳化劑的目的在使潤滑油中的水分產生乳化現象,防止水分和金屬表面接觸而產生腐蝕作用,常用的乳化劑有菜仔油,牛油,金屬皂鹽等等。   

◇◇中度極壓添加劑--Mid Extreme Pressure Improver   

一般為極性化合物,對金屬表面不起化學作用,但分子的一端附著于金屬表面極難分辨,所以能承受的負荷比純礦物油來的高,也可以稱為油性劑(Oiliness Agent)。   

◇◇完全極壓添加劑--Full Extreme Pressure Improver   

大多數完全極壓添加劑多含有硫磺,氯化磷的化合物,適合添加在負荷高而且摩擦速度快的潤滑油上,但是只有在遇到重負荷的時候極性油膜被破壞產生高溫時,完全極壓添加劑才會發生作用而形成化合物,在摩擦面之間形成一層固體潤滑劑,代替已經破壞的液體油膜,一般極壓添加劑都有緩和液體油膜被破壞的效果,故亦稱為油膜增強劑。 隨著油品質量等級的提高,功能添加劑也逐漸由單劑向復合劑轉變。復合添加劑的性能不僅要靠添加劑單劑質量的提高,還要通過添加劑復合規律研究確定添加劑相互協合作用的本質,以獲得綜合性能最佳的復合劑。使用復合添加劑可以減化配方篩選的難度,降低潤滑油生產的成本并且穩定油品生產質量。現在,復合添加劑在潤滑油中的地位愈來愈重要。

復合添加劑的種類有:汽油機油復合劑、柴油機油復合劑、通用內燃機油復合劑、二沖程汽油機油復合劑、鐵路機車復合劑、船用發動機油復合劑、工業齒輪油復合劑、車輛齒輪油復合劑、通用齒輪油復合劑、液壓油復合劑、工業潤滑油復合劑、防銹油復合劑等。

4、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。灰分的組成一般認為是一些金屬元素及其鹽類。灰分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。機械雜質、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。

(12)其它:在進行油品檢測中,各項檢測數據都有一定的理化指標范圍。但對于有的具體檢測項目,沒有具體的理化指標。例如:在油品檢測中的機械雜質檢測中,對于此項檢測無論是國標﹑行標﹑還是企業標準都沒有具體數據范圍來檢測。而要了解這一項內容,只能是檢測出具體數據,并且在化驗單中注明“報告”,以作為參考。 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明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。   

類別 硫含量% 飽和烴% 粘度指數 I >0.03 <90 80~120 II <0.03 >=90 80~120 III <0.03 >=90 >120 IV 所有聚烯烴(PAO) V 不包含在I~IV類的其他基礎油 

上一篇:
维京女王电子游戏 快乐10分任三 上海晓游棋牌充值中心 一分快三计划破解 6场半全场过滤 黑龙江福彩p62中奖结果 怎样成为赚钱联盟合伙人 真钱提现诈金花下载 微帮上怎么赚钱吗 上海快三开奖结果快速查询 福建快三走势图昨天的 永利棋牌app下载 中彩彩票首页 北京pk拾冠亚和值技巧 fjtc31选7走势图 甘肃快三和值跨度表 彩票开奖福建22选5开奖结果大乐透