潤滑油知識一、 潤滑油作用潤滑油是用在各種類型機(jī)械上以減少摩擦，保護(hù)機(jī)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(xiàn)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(jié)約能源，減少磨損以延長機(jī)械壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益；（2） 冷卻，要求隨時將摩擦熱排出機(jī)外；（3） 密封，要求防泄漏、防塵、防竄氣；（4） 抗腐蝕防銹，要求保護(hù)摩擦表面不受油變質(zhì)或外來侵蝕；（5） 清凈沖洗，要求把摩擦面積垢清洗排除；（6） 應(yīng)力分散緩沖，分散負(fù)荷和緩和沖擊及減震；（7） 動能傳遞，液壓系統(tǒng)和遙控馬達(dá)及摩擦無級變速等?！《?、潤滑油組成潤滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑兩部分組成。基礎(chǔ)油是潤滑油的主要成分，決定著潤滑油的基本性質(zhì)，添加劑則可彌補(bǔ)和改善基礎(chǔ)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(chǔ)油潤滑油基礎(chǔ)油主要分礦物基礎(chǔ)油及合成基礎(chǔ)油兩大類。礦物基礎(chǔ)油應(yīng)用廣泛，用量很大（約95%以上），但有些應(yīng)用場合則必須使用合成基礎(chǔ)油調(diào)配的產(chǎn)品，因而使合成基礎(chǔ)油得到迅速發(fā)展。礦油基礎(chǔ)油由原油提煉而成。潤滑油基礎(chǔ)油主要生產(chǎn)過程有：常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白土或加氫補(bǔ)充精制。1995年修訂了我國現(xiàn)行的潤滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)，主要修改了分類方法，并增加了低凝和深度精制兩類專用基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)。礦物型潤滑油的生產(chǎn)，最重要的是選用最佳的原油。礦物基礎(chǔ)油的化學(xué)成分包括高沸點(diǎn)、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴（直鏈、支鏈、多支鏈）、環(huán)烷烴（單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)）、芳烴（單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴）、環(huán)烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機(jī)化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴類化合物。2、添加劑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(xué)性質(zhì)，對潤滑油賦予新的特殊性能，或加強(qiáng)其原來具有的某種性能，滿足更高的要求。根據(jù)潤滑油要求的質(zhì)量和性能，對添加劑精心選擇，仔細(xì)平衡，進(jìn)行合理調(diào)配，是保證潤滑油質(zhì)量的關(guān)鍵。一般常用的添加劑有：粘度指數(shù)改進(jìn)劑，傾點(diǎn)下降劑，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?！∪櫥椭幕拘阅軡櫥褪且环N技術(shù)密集型產(chǎn)品，是復(fù)雜的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，而其真正使用性能又是?fù)雜的物理或化學(xué)變化過程的綜合效應(yīng)。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(yàn)。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(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)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(wěn)定性。對于基礎(chǔ)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(chǎn)的基礎(chǔ)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(chǔ)油精制程度高低的指標(biāo)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(biāo)。潤滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數(shù)量的增加而增大，因而在同樣粘度或同樣相對分子質(zhì)量的情況下，含芳烴多的，含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)多的潤滑油密度最大，含環(huán)烷烴多的居中，含烷烴多的最小。（3） 粘度粘度反映油品的內(nèi)摩擦力，是表示油品油性和流動性的一項(xiàng)指標(biāo)。在未加任何功能添加劑的前提下，粘度越大，油膜強(qiáng)度越高，流動性越差。（4） 粘度指數(shù)粘度指數(shù)表示油品粘度隨溫度變化的程度。粘度指數(shù)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(diǎn)閃點(diǎn)是表示油品蒸發(fā)性的一項(xiàng)指標(biāo)。油品的餾分越輕，蒸發(fā)性越大，其閃點(diǎn)也越低。反之，油品的餾分越重，蒸發(fā)性越小，其閃點(diǎn)也越高。同時，閃點(diǎn)又是表示石油產(chǎn)品著火危險性的指標(biāo)。油品的危險等級是根據(jù)閃點(diǎn)劃分的，閃點(diǎn)在45℃以下為易燃品，45℃以上為可燃品，，在油品的儲運(yùn)過程中嚴(yán)禁將油品加熱到它的閃點(diǎn)溫度。在粘度相同的情況下，閃點(diǎn)越高越好。因此，用戶在選用潤滑油時應(yīng)根據(jù)使用溫度和潤滑油的工作條件進(jìn)行選擇。一般認(rèn)為，閃點(diǎn)比使用溫度高20～30℃，即可安全使用。（6） 凝點(diǎn)和傾點(diǎn)凝點(diǎn)是指在規(guī)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(diǎn)是表示潤滑油低溫流動性的一個重要質(zhì)量指標(biāo)。對于生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用都有重要意義。凝點(diǎn)高的潤滑油不能在低溫下使用。相反，在氣溫較高的地區(qū)則沒有必要使用凝點(diǎn)低的潤滑油。因?yàn)闈櫥偷哪c(diǎn)越低，其生產(chǎn)成本越高，造成不必要的浪費(fèi)。一般說來，潤滑油的凝點(diǎn)應(yīng)比使用環(huán)境的最低溫度低5~7℃。但是特別還要提及的是，在選用低溫的潤滑油時，應(yīng)結(jié)合油品的凝點(diǎn)、低溫粘度及粘溫特性全面考慮。因?yàn)榈湍c(diǎn)的油品，其低溫粘度和粘溫特性亦有可能不符合要求。凝點(diǎn)和傾點(diǎn)都是油品低溫流動性的指標(biāo)，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(diǎn)和傾點(diǎn)并不完全相等，一般傾點(diǎn)都高于凝點(diǎn)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(zhì)的指標(biāo)，單位是mgKOH/g。酸值分強(qiáng)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(shí)際上是指“總酸值（TAN）”。堿值是表示潤滑油中堿性物質(zhì)含量的指標(biāo)，單位是mgKOH/g。堿值亦分強(qiáng)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(shí)際上是指“總堿值（TBN）”。中和值實(shí)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(shí)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?jǐn)?shù)，通常是重量百分?jǐn)?shù)。潤滑油中水分的存在，會破壞潤滑油形成的油膜，使?jié)櫥Ч儾?，加速有機(jī)酸對金屬的腐蝕作用，銹蝕設(shè)備，使油品容易產(chǎn)生沉渣?？傊?，潤滑油中水分越少越好。（9） 機(jī)械雜質(zhì)機(jī)械雜質(zhì)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(zhì)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(jī)金屬鹽。通常，潤滑油基礎(chǔ)油的機(jī)械雜質(zhì)都控制在0.005%以下（機(jī)雜在0.005%以下被認(rèn)為是無）。（10）灰分和硫酸灰分灰分是指在規(guī)定條件下，灼燒后剩下的不燃燒物質(zhì)?；曳值慕M成一般認(rèn)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(chǔ)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(zhuǎn)化為硫酸鹽。（11）殘?zhí)坑推吩谝?guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，受熱蒸發(fā)和燃燒后形成的焦黑色殘留物稱為殘?zhí)俊執(zhí)渴菨櫥突A(chǔ)油的重要質(zhì)量指標(biāo)，是為判斷潤滑油的性質(zhì)和精制深度而規(guī)定的項(xiàng)目。潤滑油基礎(chǔ)油中，殘?zhí)康亩嗌?，不僅與其化學(xué)組成有關(guān)，而且也與油品的精制深度有關(guān)，潤滑油中形成殘?zhí)康闹饕镔|(zhì)是：油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及多環(huán)芳烴。這些物質(zhì)在空氣不足的條件下，受強(qiáng)熱分解、縮合而形成殘?zhí)?。油品的精制深度越深，其殘?zhí)恐翟叫?。一般講，空白基礎(chǔ)油的殘?zhí)恐翟叫≡胶谩，F(xiàn)在，許多油品都含有金屬、硫、磷、氮元素的添加劑，它們的殘?zhí)恐岛芨撸虼撕砑觿┯偷臍執(zhí)恳咽執(zhí)繙y定的本來意義。機(jī)械雜質(zhì)、水分、灰分和殘?zhí)慷际欠从秤推芳儩嵭缘馁|(zhì)量指標(biāo)，反映了潤滑基礎(chǔ)油精制的程度。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(yīng)具有表征其使用特性的特殊理化性質(zhì)。越是質(zhì)量要求高，或是專用性強(qiáng)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(yàn)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(yè)潤滑油都有此項(xiàng)指標(biāo)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(xué)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(fā)生氧化作用，因而逐漸生成一些醛、酮、酸類和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等物質(zhì)，氧化安定性則是抑制上述不利于油品使用的物質(zhì)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(zhì)量的抗磨液壓油、壓縮機(jī)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(chǔ)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。（3）油性和極壓性油性是潤滑油中的極性物在摩擦部位金屬表面上形成堅(jiān)固的理化吸附膜，從而起到耐高負(fù)荷和抗摩擦磨損的作用，而極壓性則是潤滑油的極性物在摩擦部位金屬表面上，受高溫、高負(fù)荷發(fā)生摩擦化學(xué)作用分解，并和表面金屬發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，形成低熔點(diǎn)的軟質(zhì)（或稱具可塑性的）極壓膜，從而起到耐沖擊、耐高負(fù)荷高溫的潤滑作用。（4）腐蝕和銹蝕由于油品的氧化或添加劑的作用，常常會造成鋼和其它有色金屬的腐蝕。腐蝕試驗(yàn)一般是將紫銅條放入油中，在100℃下放置3小時，然后觀察銅的變化；而銹蝕試驗(yàn)則是在水和水汽作用下，鋼表面會產(chǎn)生銹蝕，測定防銹性是將30ml蒸餾水或人工海水加入到300ml試油中，再將鋼棒放置其內(nèi)，在54℃下攪拌24小時，然后觀察鋼棒有無銹蝕。油品應(yīng)該具有抗金屬腐蝕和防銹蝕作用，在工業(yè)潤滑油標(biāo)準(zhǔn)中，這兩個項(xiàng)目通常都是必測項(xiàng)目。（5）抗泡性潤滑油在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于有空氣存在，常會產(chǎn)生泡沫，尤其是當(dāng)油品中含有具有表面活性的添加劑時，則更容易產(chǎn)生泡沫，而且泡沫還不易消失。潤滑油使用中產(chǎn)生泡沫會使油膜破壞，使摩擦面發(fā)生燒結(jié)或增加磨損，并促進(jìn)潤滑油氧化變質(zhì)，還會使?jié)櫥到y(tǒng)氣阻，影響潤滑油循環(huán)。因此抗泡性是潤滑油等的重要質(zhì)量指標(biāo)。（6）水解安定性水解安定性表征油品在水和金屬（主要是銅）作用下的穩(wěn)定性，當(dāng)油品酸值較高，或含有遇水易分解成酸性物質(zhì)的添加劑時，常會使此項(xiàng)指標(biāo)不合格。它的測定方法是將試油加入一定量的水之后，在銅片和一定溫度下混合攪動一定時間，然后測水層酸值和銅片的失重。（7）抗乳化性工業(yè)潤滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷卻水，如果潤滑油的抗乳化性不好，它將與混入的水形成乳化液，使水不易從循環(huán)油箱的底部放出，從而可能造成潤滑不良。因此抗乳化性是工業(yè)潤滑油的一項(xiàng)很重要的理化性能。一般油品是將40ml試油與40ml蒸餾水在一定溫度下劇烈攪拌一定時間，然后觀察油層—水層—乳化層分離成40—37—3ml的時間；工業(yè)齒輪油是將試油與水混合，在一定溫度和6000轉(zhuǎn)/分下攪拌5分鐘，放置5小時，再測油、水、乳化層的毫升數(shù)。（8）空氣釋放值液壓油標(biāo)準(zhǔn)中有此要求，因?yàn)樵谝簤合到y(tǒng)中，如果溶于油品中的空氣不能及時釋放出來，那么它將影響液壓傳遞的精確性和靈敏性，嚴(yán)重時就不能滿足液壓系統(tǒng)的使用要求。測定此性能的方法與抗泡性類似，不過它是測定溶于油品內(nèi)部的空氣（霧沫）釋放出來的時間。（9）橡膠密封性在液壓系統(tǒng)中以橡膠做密封件者居多，在機(jī)械中的油品不可避免。