润滑油性能运动粘度Word文档格式.docx
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工业上动力粘度单位用泊来表示。
(2)运动粘度:
在温度t℃时,运动粘度用符号γ表示,在国际单位制中,运动粘度单位为斯,即每秒平方米(m2/s),实际测定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即1cst=1mm2/s)。
运动粘度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的粘度,运动粘度的测定采用逆流法
(3)条件粘度:
指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度,各国通常用的条件粘度有以下三种:
①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。
是一定量的试样,在规定温度(如:
50℃、80℃、100℃)下,从恩氏粘度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。
温度t&
ordm;
时,恩氏粘度用符号Et表示,恩氏粘度的单位为条件度。
②赛氏粘度,即赛波特(sagbolt)粘度。
是一定量的试样,在规定温度(如100&
F、F210&
F或122&
F等)下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数,以“秒”单位。
赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗(Furol)粘度)两种。
③雷氏粘度即雷德乌德(Redwood)粘度。
是一定量的试样,在规定温度下,从雷氏度计流出50毫升所需的秒数,以“秒”为单位。
雷氏粘度又分为雷氏1号(Rt表示)和雷氏2号(用RAt表示)两种。
上述三种条件粘度测定法,在欧美各国常用,我国除采用恩氏粘度计测定深色润滑油及残渣油外,其余两种粘度计很少使用。
三种条件粘度表示方法和单位各不相同,但它们之间的关系可通过图表进行换算。
同时恩氏粘度与运动粘度也可换算,这样就方便灵活得多了
流体间产生内摩擦力的性质,称为流体的粘滞性。
动力粘度是指流体单位接触面积上的内摩擦力与垂直于运动方向上的流速变化率的比值。
运动粘度是指动力粘度与同温.同压下流体的密度的比值。
闪点
闪点
flashpoint在一稳定的空气环境中,可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度
闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。
可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。
闪点又叫闪燃点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。
各种油品的闪点可通过标准仪器测定。
液体挥发的蒸气与空气形成混合物遇火源能够闪燃的最低温度采用闭杯法测定。
闪点温度比着火点温度低些。
从消防观点来说,液体闪点就是可能引起火灾的最低温度。
闪点越低,引起火灾的危险性越大。
燃点又叫着火点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少于5s时的温度。
可在测定闪点后继续在同一标准仪器中测定。
可燃性液体的闪点和燃点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小,对运输、储存和使用的安全有极大关系。
闪点是指石油产品在规定条件下,加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。
油品越轻,闪点越低。
油品的危险等级是根据闪点来划分的。
从闪点可判断油品组成的轻重,鉴定油品发生火灾的危险性。
用闭口闪点测定器测定的闪点称闭口闪点,一般用以测定轻质油品。
闪点越高越安全。
闪点是表示石油产品蒸发倾向和安全性质的项目。
油品的危险等级是根据闪点划分的,闪点在45℃以下的叫易燃品;
45℃以上的为可燃品。
在储存使用中禁止将油品加热到它的闪点,加热的最高温度,一般应低于闪点燃20~30℃。
在油品使用过程中,闪点也有重要意义。
例如:
使用中的发动机油闪点显著降低时,说明发动机油已受到燃料稀释,应对发动机进行检修和换油。
在规定的条件下,加热润滑油,当油温达到某温度时,润滑油的蒸气和周围空气的混合气,一旦与火焰接触,即发生闪火现象,最低的闪火温度,称为润滑油的闪点。
选用润滑油时,应根据使用温度考虑润滑油的闪点高低,一般闪点应比使用温度高20至30度,以保证使用安全和减少挥发损失。
美孚车用机油系列的闪点都很高,一般都在200度以上。
(此段话详见《润滑材料与润滑技术》第30页)
开口闪点
用规定的开口闪点测定器所测得的结果叫做开口闪点,以℃表示。
常用于测定润滑油。
闭口闪点
用规定的闭口闪点测定器所测得的结果叫做闭口闪点,以℃表示。
常用以测定煤油、柴油、变压器油等。
粘度指数
粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。
粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,其粘温性能越好,反之越差
腐蚀性
狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理和化学相互作用,使金属性能发生变化,导致金属,环境及其构成系功会受到损伤的现象。
腐蚀是一种化学变化,腐蚀分很多情况,如硫酸的是将被腐蚀物体中的H、O以2:
1的比例脱出,因H2O的分子中H、O的比例也为2:
1,故硫酸的腐蚀性又称脱水性;
又如NaOH的腐蚀,它会破坏被腐蚀物体的蛋白质,从尔产生腐蚀效果的
腐蚀的类型可分为湿腐蚀和干腐蚀两类。
湿腐蚀指金属在有水存在下的腐蚀,干腐蚀则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀。
由于大气中普遍含有水,化工生产中也经常处理各种水溶液,因此湿腐蚀是最常见的,但高温操作时干腐蚀造成的危害也不容忽视。
【在操作时千万要注意!
】湿腐蚀金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。
在金属表面形成一个阳极区和阴极区隔离的腐蚀电池,金属在溶液中失去电子,变成带正电的离子,这是一个氧化过程即阳极过程。
与此同时在接触水溶液的金属表面,电子有大量机会被溶液中的某种物质中和,中和电子的过程是还原过程,即阴极过程。
常见的阴极过程有氧被还原、氢气释放、氧化剂被还原和贵金属沉积等。
随着腐蚀过程的进行,在多数情况下,阴极或阳极过程会受到阻滞而变慢,这个现象称为极化,金属的腐蚀随极化而减缓。
干腐蚀一般指在高温气体中发生的腐蚀,常见的是高温氧化。
在高温气体中,金属表面产生一层氧化膜,膜的性质和生长规律决定金属的耐腐蚀性。
膜的生长规律可分为直线规律、抛物线规律和对数规律。
直线规律的氧化最危险,因为金属失重随时间以恒速上升。
抛物线和对数的规律是氧化速度随膜厚增长而下降,较安全,如铝在常温氧化遵循对数规律,几天后膜的生长就停止,因此它有良好的耐大气氧化性。
腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两种。
在化工生产中,后者的危害更严重。
均匀腐蚀腐蚀发生在金属表面的全部或大部,也称全面腐蚀。
多数情况下,金属表面会生成保护性的腐蚀产物膜,使腐蚀变慢。
有些金属,如钢铁在盐酸中,不产生膜而迅速溶解。
通常用平均腐蚀率(即材料厚度每年损失若干毫米)作为衡量均匀腐蚀的程度,也作为选材的原则,一般年腐蚀率小于1~1.5mm,可认为合用(有合理的使用寿命)。
局部腐蚀腐蚀只发生在金属表面的局部。
其危害性比均匀腐蚀严重得多,它约占化工机械腐蚀破坏总数的70%,而且可能是突发性和灾难性的,会引起爆炸、火灾等事故。
常见的腐蚀品
实验室中如硫酸、硝酸、盐酸、硼酸、还有由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的王水等酸性腐蚀品,还有NaOH等碱性腐蚀品,这些物质都十分危险,在做相关实验室都必须注意保护措施!
凝点
凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。
油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。
油品并没有明确的凝固温度,所谓“凝固”只是作为整体来看失去了流动性,并不是所有的组分都变成了固体。
润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。
对于生产、运输和使用都有重要意义。
凝点高的润滑油不能在低温下使用。
相反,在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。
因为润滑油的凝点越低,其生产成本越高,造成不必要的浪费。
一般说来,润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低5~7℃。
但是特别还要提及的是,在选用低温的润滑油时,应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。
因为低凝点的油品,其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。
倾点
倾点是指油品在规定的试验条件下,被冷却的式样能够流动的最低温度。
凝点指油品在规定的试验条件下,被冷却的式样油面不再移动时的最高温度,都以℃表示。
是用来衡量润滑油低温流动性的常规指标,同以油品的倾点比凝点略高几度,过去常用凝点,现在国际通用倾点。
倾点或凝点偏高,油瓶的低温流动性就差。
人们可以根据油品倾点的高低,考虑在低温条件下运输、储存、收发时应该采取的措施,也可以用来评估某些油口的低温使用性能。
但评估多极内燃机油、车辆齿轮油的低温性能时,应以低温动力粘度、边界泵送温度、成沟点为主要参数。
润滑油
rù
nhuá
yó
u
(1)[lubricatingoil]∶作润滑剂用的油(如石油的蒸馏物或脂肪质油)
(2)[lubricant]∶涂在机器轴承等运动部分表面的油状液体。
有减少摩擦、避免发热、防止机器磨损等作用。
一般是分馏石油的产物,也有从动植物油中提炼的。
亦称“润滑脂”。
不挥发的油状润滑剂。
按其来源分动、植物油,石油润滑油和合成润滑油三大类。
石油润滑油的用量占总用量97%以上,因此润滑油常指石油润滑油。
主要用于减少运动部件表面间的摩擦,同时对机器设备具有冷却、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用。
主要以来自原油蒸馏装置的润滑油馏分和渣油馏分为原料,通过溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制、加氢精制或酸碱精制、白土精制等工艺,除去或降低形成游离碳的物质、低粘度指数的物质、氧化安定性差的物质、石蜡以及影响成品油颜色的化学物质等组分,得到合格的润滑油基础油,经过调合并加入添加剂后即成为润滑油产品。
润滑油最主要的性能是粘度、氧化安定性和润滑性,它们与润滑油馏分的组成密切相关。
粘度是反映润滑油流动性的重要质量指标。
不同的使用条件具有不同的粘度要求。
重负荷和低速度的机械要选用高粘度润滑油。
氧化安定性表示油品在使用环境中,由于温度、空气中氧以及金属催化作用所表现的抗氧化能力。
油品氧化后,根据使用条件会生成细小的沥青质为主的碳状物质,呈粘滞的漆状物质或漆膜,或粘性的含水物质,从而降低或丧失其使用性能。
润滑性表示润滑油的减磨性能。
一、润滑油作用
润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦,保护机械及加工件的液体润滑剂,主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。
润滑油占全部润滑材料的85%,种类牌号繁多,现在世界年用量约3800万吨。
对润滑油总的要求是:
(1)减摩抗磨,降低摩擦阻力以节约能源,减少磨损以延长机械寿命,提高经济效益;
(2)冷却,要求随时将摩擦热排出机外;
(3)密封,要求防泄漏、防尘、防串气;
(4)抗腐蚀防锈,要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀;
(5)清净冲洗,要求把摩擦面积垢清洗排除;
(6)应力分散缓冲,分散负荷和缓和冲击及减震;
(7)动能传递,液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。
二、润滑油组成
润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。
基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。
1、润滑油基础油
润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。
矿物基础油应用广泛,用量很大(约95%以上),但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品,因而使合成基础油得到迅速发展。
矿油基础油由原油提炼而成。
润滑油基础油主要生产过程有:
常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。
1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准,主要修改了分类方法,并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。
矿物型润滑油的生产,最重要的是选用最佳的原油。
矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。
其组成一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。
2、添加剂
添加剂是近代高级润滑油的精髓,正确选用合理加入,可改善其物理化学性质,对润滑油赋予新的特殊性能,或加强其原来具有的某种性能,满足更高的要求。
根据润滑油要求的质量和性能,对添加剂精心选择,仔细平衡,进行合理调配,是保证润滑油质量的关键。
一般常用的添加剂有:
粘度指数改进剂,倾点下降剂,抗氧化剂,清净分散剂,摩擦缓和剂,油性剂,极压剂,抗泡沫剂,金属钝化剂,乳化剂,防腐蚀剂,防锈剂,破乳化剂。
三、润滑油脂的基本性能
润滑油是一种技术密集型产品,是复杂的碳氢化合物的混合物,而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。
润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。
一般理化性能
每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能,以表明该产品的内在质量。
对润滑油来说,这些一般理化性能如下:
(1)外观(色度)
油品的颜色,往往可以反映其精制程度和稳定性。
对于基础油来说,一般精制程度越高,其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净,颜色也就越浅。
但是,即使精制的条件相同,不同油源和基属的原油所生产的基础油,其颜色和透明度也可能是不相同的。
对于新的成品润滑油,由于添加剂的使用,颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。
(2)密度
密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。
润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大,因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下,含芳烃多的,含胶质和沥青质多的润滑油密度最大,含环烷烃多的居中,含烷烃多的最小。
(3)粘度
粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流动性的一项指标。
在未加任何功能添加剂的前提下,粘度越大,油膜强度越高,流动性越差。
(4)粘度指数
粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,其粘温性能越好,反之越差。
(5)闪点
闪点是表示油品蒸发性的一项指标。
油品的馏分越轻,蒸发性越大,其闪点也越低。
反之,油品的馏分越重,蒸发性越小,其闪点也越高。
同时,闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。
油品的危险等级是根据闪点划分的,闪点在45℃以下为易燃品,45℃以上为可燃品,,在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。
在粘度相同的情况下,闪点越高越好。
因此,用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。
一般认为,闪点比使用温度高20~30℃,即可安全使用。
(6)凝点和倾点
油品并没有明确的凝固温度,所谓"
凝固"
只是作为整体来看失去了流动性,并不是所有的组分都变成了固体。
一般说来,润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低5~7℃。
凝点和倾点都是油品低温流动性的指标,两者无原则的差别,只是测定方法稍有不同。
同一油品的凝点和倾点并不完全相等,一般倾点都高于凝点2~3℃,但也有例外。
(7)酸值、碱值和中和值
酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标,单位是mgKOH/g。
酸值分强酸值和弱酸值两种,两者合并即为总酸值(简称TAN)。
我们通常所说的"
酸值"
,实际上是指"
总酸值(TAN)"
。
碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标,单位是mgKOH/g。
碱值亦分强碱值和弱碱值两种,两者合并即为总碱值(简称TBN)。
碱值"
实际上是指"
总碱值(TBN)"
中和值实际上包括了总酸值和总碱值。
但是,除了另有注明,一般所说的"
中和值"
,实际上仅是指"
总酸值"
,其单位也是mgKOH/g。
(8)水分
水分是指润滑油中含水量的百分数,通常是重量百分数。
润滑油中水分的存在,会破坏润滑油形成的油膜,使润滑效果变差,加速有机酸对金属的腐蚀作用,锈蚀设备,使油品容易产生沉渣。
总之,润滑油中水分越少越好。
(9)机械杂质
机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。
这些杂质大部分是砂石和铁屑之类,以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。
通常,润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无)。
(10)灰分和硫酸灰分
灰分是指在规定条件下,灼烧后剩下的不燃烧物质。
灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。
灰分对不同的油品具有不同的概念,对基础油或不加添加剂的油品来说,灰分可用于判断油品的精制深度。
对于加有金属盐类添加剂的油品(新油),灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。
国外采用硫酸灰分代替灰分。
其方法是:
在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸,使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。
(11)残炭
油品在规定的实验条件下,受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。
残炭是润滑油基础油的重要质量指标,是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。
润滑油基础油中,残炭的多少,不仅与其化学组成有关,而且也与油品的精制深度有关,润滑油中形成残炭的主要物质是:
油中的胶质、沥青质及多环芳烃。
这些物质在空气不足的条件下,受强热分解、缩合而形成残炭。
油品的精制深度越深,其残炭值越小。
一般讲,空白基础油的残炭值越小越好。
现在,许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂,它们的残炭值很高,因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。
机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标,反映了润滑基础油精制的程度。
四、特殊理化性能
除了上述一般理化性能之外,每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。
越是质量要求高,或是专用性强的油品,其特殊理化性能就越突出。
反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下:
(1)氧化安定性
氧化安定性说明润滑油的抗老化性能,一些使用寿命较长的工业润滑油都有此项指标要求,因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能。
测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气(或氧气)及金属催化剂的存在下,在一定温度下氧化一定时间,然后测定油品的酸值、粘度变化及沉淀物的生成情况。
一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同,而具有不同的自动氧化倾向。
随使用过程而发生氧化作用,因而逐渐生成一些醛、酮、酸类和胶质、沥青质等物质,氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。
(2)热安定性
热安定性表示油品的耐高温能力,也就是润滑油对热分解的抵抗能力,即热分解温度。
一些高质量的抗磨液压油、压缩机油等都提出了热安定性的要求。
油品的热安定性主要取决于基础油的组成,很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响;
抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。
(3)油性和极压性
油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜,从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用,而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上,受高温、高负荷发生摩擦化学作用分解,并和表面金属发生摩擦化学反应,形成低熔点的软质(或称具可塑性的)极压膜,从而起到耐冲击、耐高负荷高温的润滑作用。
(4)腐蚀和锈蚀
由于油品的氧化或添加剂的作用,常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀。
腐蚀试验一般是将紫铜条放入油中,在100℃下放置3小时,然后观察铜的变化;
而锈蚀试验则是在水和水汽作用下,钢表面会产生锈蚀,测定防锈性是将30ml蒸馏水或人工海水加入到300ml试油中,再将钢棒放置其内,在54℃下搅拌24小时,然后观察钢棒有无锈蚀。
油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用,在工业润滑油标准中,这两个项目通常都是必测项目。
(5)抗泡性
润滑油在运转过程中,由于有空气存在,常会产生泡沫,尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时,则更容易产生泡沫,而且泡沫还不易消失。
润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏,使摩擦面发生烧结或增加磨损,并促进润滑油氧化变质,还会使润滑系统气阻,影响润滑油循环。
因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标。
(6)水解安定性
水解安定性表征油品在水和金属(主要是铜)作用下的稳定性,当油品酸值较高,或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时,常会使此项指标不合格。
它的测定方法是将试油加入一定量的水之后,在铜片和一定温度下混合搅动一定时间,然后测水层酸值和铜片的失重。
(7)抗乳化性
工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水,如果润滑油的抗乳化性不好,它将与混入的水形成乳化液,使水不易从循环油箱的底部放出,从而可能造成润滑不良。
因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。
一般油品是将40ml试油与40ml蒸馏水在一定温度下剧烈搅拌一定时间,然后观察油层-水层-乳化层分离成40-37-3ml的时间;
工业齿轮油是将试油与水混合,在一定温度和6000转/分下搅拌5分钟,放置5小时,再测油、水、乳化层的毫升数。
(8)空气释放值
液压油标准中有此要求,因为在液压系统中,如果溶于油品中的空气不能及时释放出来,那么它将影响液压传递的精确性和灵敏性,严重时就不能满足液压系统的使用要求。
测定此性能的方法与抗泡性类似,不过它是测定溶于油品内部的空气(雾沫)释放出来的时间。
(9)橡胶密封性
在液压系统中
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- 润滑油 性能 运动 粘度