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[摘 要]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。本文对润滑油油品的一般理化性能指标进行了概括性的研究和分析。
[关键词]润滑油、一般理化性能、润滑作用、摩擦
中图分类号:TE667 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0165-01
前言
润滑油属于一种不挥发的油状润滑剂,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、特殊理化性能等,本文将重点对其一般理化性能指标进行研究和分析。每种油脂都有其一般理化性能,以说明此物质的内在质量。对于润滑油来说,它的一般理化性能重点表现在外观(色度)油品的颜色、密度、粘度、粘度指数、闪点、凝点和倾点、酸值、碱值和中和值、水分、机械杂质、灰分和硫酸灰分、残炭等几个方面。
1、外观(色度)
润滑油油品的颜色,往往可以反映其精制程度和稳定性。润滑油的颜色与基础油的精制深度及所加的添加剂有关。在使用或贮存过程则与油品的氧化、变质程度有关。如呈乳白色,则有水或气泡存在;颜色变深,则氧化变质或污染。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、粘度及粘度指数
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。粘度是润滑油最重要和最基本的性能指标。大多数润滑油都按运动粘度来划分牌号。润滑油的粘度越大,所形成的油膜越厚,有利于承受高负荷,但其流动性差,这也增加了机械运动的阻力,或者不能及时流到需要润滑的部位,以致失去润滑作用。
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。粘度指数是由两种标准油的假定粘度指数演算而得的。一种油的VI值越大,表示它的粘度随温度的变化越小,通常认为该油品的粘温特性越好。
3、密度
密度指标是润滑油最简单的物理指标,其密度变化主要受到油品中氧、碳及硫的含量影响,因此在分子量及粘度相当的条件下,若胶质、沥青质多则油品密度最高,烷烃含量多则油品密度最小,环烷烃含量多时则油品密度中等。
4、闪点
闪点指数是体现的润滑油的蒸发性。在特定环境下,对润滑油进行加热,温度提高后油品液面上的油蒸气浓度也不断增加。至温度达到一定程度时,油蒸气达到可燃程度,如遇到明火就会发生燃烧,这种现象就叫做闪点。润滑油的馏分越轻蒸发性也就越高,闪点越低。
5、低温流动性指标(倾点和凝点)
润滑油的低温流动性指标主要包括倾点和凝点。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。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。
倾点是油品在规定的条件下冷却到能继续流动的最低温度,也是油品流动的极限温度,故能更好地反映油品的低温流动性,实际使用性比凝点好。润滑油的最低使用温度应高于油品倾点30℃以上。
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。
6、机械杂质
在润滑油的生产加工过程中,会无法避免的掺杂进一些不能被汽油、乙醇等溶解的沉淀物或悬浮物,当这样的沉淀物或悬浮物在油品中超过0.005%的含量,则该润滑油被视为有杂技,反之则视为无杂质。
如果润滑油中含有杂质,尤其是坚硬的颗粒物体,则必然会对机械的摩擦面造成磨损破坏,或者损伤发动机部件及堵塞滤油器。粘度较低的油品,相对来说容易沉降杂质,反之较高粘度的油品如果不进行有效过滤,则会在进行粘度或灰等指标检测时,影响结果的准确性。杂质的种类和机械的使用情况不尽相同,不能将机械杂质当作油品报废的标准。
7、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。
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。润滑油中的水分,一般以三种状态存在:(1)游离水;(2)乳化水;(3)溶解水。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、酸值、碱值、中和值
润滑油中含有酸性物质的比重称为酸值,酸值越高表明油品中的酸性物质就越高,反之则越低。通过酸值能够大致分析出油品对金属制品的腐蚀水平。有机酸的分子量越小,对金属构成的腐蚀性就越高。由酸值也可以判断油品变质的程度,进行一段时期的使用后,油品会产生氧化发生变质,酸值就相应升高,到达一定程度时,就应更换。
碱值是润滑油碱性物质含量的指标,分为强碱值和弱碱值。中种值则是润滑油酸值和碱值的总称。
10、残炭
润滑油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。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。
结束语
本文对润滑油的一般理化性能指标进行了总结和分析,希望为正确使用润滑用、油品知识普及贡献微薄之力。润滑油的一般理化性能指标分析的目的是利用可靠的、简便的方法和灵敏度高的仪器设备,将润滑油中的有效成分和有毒有害成分,以及组成成分快速测定出来,并能准确地进行定量分析或定性分析,以区分润滑油的优劣,确保润滑油的生产质量得到控制。
参考文献
[1] 李兴虎,赵晓静,润滑油粘度的影响因素分析[J].甘肃科技,2011(03).
[2] 陈江,王晓丽,许一,徐滨士,张冠楠,再生润滑油理化性能分析与摩擦学性能评价[J].中国表面工程,2011(06).
[3]王国庆,润滑油液监测技术现状与发展[J].摩擦学学报,2012(03).
[关键词]润滑油、一般理化性能、润滑作用、摩擦
中图分类号:TE667 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0165-01
前言
润滑油属于一种不挥发的油状润滑剂,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、特殊理化性能等,本文将重点对其一般理化性能指标进行研究和分析。每种油脂都有其一般理化性能,以说明此物质的内在质量。对于润滑油来说,它的一般理化性能重点表现在外观(色度)油品的颜色、密度、粘度、粘度指数、闪点、凝点和倾点、酸值、碱值和中和值、水分、机械杂质、灰分和硫酸灰分、残炭等几个方面。
1、外观(色度)
润滑油油品的颜色,往往可以反映其精制程度和稳定性。润滑油的颜色与基础油的精制深度及所加的添加剂有关。在使用或贮存过程则与油品的氧化、变质程度有关。如呈乳白色,则有水或气泡存在;颜色变深,则氧化变质或污染。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、粘度及粘度指数
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。粘度是润滑油最重要和最基本的性能指标。大多数润滑油都按运动粘度来划分牌号。润滑油的粘度越大,所形成的油膜越厚,有利于承受高负荷,但其流动性差,这也增加了机械运动的阻力,或者不能及时流到需要润滑的部位,以致失去润滑作用。
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。粘度指数是由两种标准油的假定粘度指数演算而得的。一种油的VI值越大,表示它的粘度随温度的变化越小,通常认为该油品的粘温特性越好。
3、密度
密度指标是润滑油最简单的物理指标,其密度变化主要受到油品中氧、碳及硫的含量影响,因此在分子量及粘度相当的条件下,若胶质、沥青质多则油品密度最高,烷烃含量多则油品密度最小,环烷烃含量多时则油品密度中等。
4、闪点
闪点指数是体现的润滑油的蒸发性。在特定环境下,对润滑油进行加热,温度提高后油品液面上的油蒸气浓度也不断增加。至温度达到一定程度时,油蒸气达到可燃程度,如遇到明火就会发生燃烧,这种现象就叫做闪点。润滑油的馏分越轻蒸发性也就越高,闪点越低。
5、低温流动性指标(倾点和凝点)
润滑油的低温流动性指标主要包括倾点和凝点。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。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。
倾点是油品在规定的条件下冷却到能继续流动的最低温度,也是油品流动的极限温度,故能更好地反映油品的低温流动性,实际使用性比凝点好。润滑油的最低使用温度应高于油品倾点30℃以上。
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。
6、机械杂质
在润滑油的生产加工过程中,会无法避免的掺杂进一些不能被汽油、乙醇等溶解的沉淀物或悬浮物,当这样的沉淀物或悬浮物在油品中超过0.005%的含量,则该润滑油被视为有杂技,反之则视为无杂质。
如果润滑油中含有杂质,尤其是坚硬的颗粒物体,则必然会对机械的摩擦面造成磨损破坏,或者损伤发动机部件及堵塞滤油器。粘度较低的油品,相对来说容易沉降杂质,反之较高粘度的油品如果不进行有效过滤,则会在进行粘度或灰等指标检测时,影响结果的准确性。杂质的种类和机械的使用情况不尽相同,不能将机械杂质当作油品报废的标准。
7、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。
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。润滑油中的水分,一般以三种状态存在:(1)游离水;(2)乳化水;(3)溶解水。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、酸值、碱值、中和值
润滑油中含有酸性物质的比重称为酸值,酸值越高表明油品中的酸性物质就越高,反之则越低。通过酸值能够大致分析出油品对金属制品的腐蚀水平。有机酸的分子量越小,对金属构成的腐蚀性就越高。由酸值也可以判断油品变质的程度,进行一段时期的使用后,油品会产生氧化发生变质,酸值就相应升高,到达一定程度时,就应更换。
碱值是润滑油碱性物质含量的指标,分为强碱值和弱碱值。中种值则是润滑油酸值和碱值的总称。
10、残炭
润滑油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。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。
结束语
本文对润滑油的一般理化性能指标进行了总结和分析,希望为正确使用润滑用、油品知识普及贡献微薄之力。润滑油的一般理化性能指标分析的目的是利用可靠的、简便的方法和灵敏度高的仪器设备,将润滑油中的有效成分和有毒有害成分,以及组成成分快速测定出来,并能准确地进行定量分析或定性分析,以区分润滑油的优劣,确保润滑油的生产质量得到控制。
参考文献
[1] 李兴虎,赵晓静,润滑油粘度的影响因素分析[J].甘肃科技,2011(03).
[2] 陈江,王晓丽,许一,徐滨士,张冠楠,再生润滑油理化性能分析与摩擦学性能评价[J].中国表面工程,2011(06).
[3]王国庆,润滑油液监测技术现状与发展[J].摩擦学学报,2012(03).