《潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

Grease & Specialties 工業(yè)潤(rùn)滑油培訓(xùn),GREASE WORKSHOP(1),潤(rùn)滑脂基礎(chǔ),潤(rùn)滑與摩擦,BL=邊界潤(rùn)滑 ML=混合潤(rùn)滑 EHL=彈性流體潤(rùn)滑 HL=流體潤(rùn)滑,流體潤(rùn)滑,金屬表面能被潤(rùn)滑油完全分隔開(kāi)，摩擦表面間存在0.00010.1mm厚的連續(xù)潤(rùn)滑油膜，支撐負(fù)荷,流體潤(rùn)滑,彈性流體潤(rùn)滑,邊界潤(rùn)滑,油膜極薄或不連續(xù)，存在微小局部金屬摩擦面接觸。潤(rùn)滑分子膜僅有幾層，摩擦系數(shù)達(dá)到0.010.1。,邊界潤(rùn)滑,潤(rùn)滑狀態(tài)示意,工作溫度下的基礎(chǔ)油粘度是潤(rùn)滑狀態(tài)的主要決定因素,潤(rùn)滑脂的定義,潤(rùn)滑脂的定義（ASTM） 潤(rùn)滑脂是將一種或幾種稠化劑分散到一種或幾種液體潤(rùn)滑劑中而形成的固體到半固體的產(chǎn)物 可以包含其它能增加特殊性能的成份 涵蓋礦物油與合成油以及所有種類(lèi)的稠化劑 不包括無(wú)稠化劑的產(chǎn)品，例如固體石蠟、動(dòng)物脂肪等，盡管其外觀類(lèi)似于潤(rùn)滑脂,潤(rùn)滑脂的組成,潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油,潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能主要取決于基礎(chǔ)油，包括礦物油及合成油。 基礎(chǔ)油粘度低的潤(rùn)滑脂適合于高速和低溫應(yīng)用 基礎(chǔ)油粘度高的潤(rùn)滑脂適合于高溫和重載應(yīng)用,潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油,礦物基礎(chǔ)油主要有三種：鏈烷、環(huán)烷和芳香族,*取決于粘度指數(shù),潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油,95%以上的潤(rùn)滑脂以礦物油為基礎(chǔ)油，礦物油潤(rùn)滑脂可以滿(mǎn)足絕大多數(shù)應(yīng)用的要求，而且非常經(jīng)濟(jì)。 用于潤(rùn)滑脂的礦物基礎(chǔ)油主要有兩種 鏈烷（石蠟）基：抗氧化性能，泵送性能好，粘度指數(shù)高，對(duì)抗氧化劑的感受性好 環(huán)烷基：溶皂性能好、機(jī)械安定性好,CH3-(CH2)n-R 鏈烷,R烴基,潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油合成油,以合成油為基礎(chǔ)的潤(rùn)滑脂主要用于溫度極高或極低，或者溫度范圍非常寬的場(chǎng)合。 聚烯烴（PAO） 酯油 硅油 聚乙二醇、聚苯醚 氟油,潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油合成油,合成油的性能,基礎(chǔ)油粘度的適用溫度范圍,潤(rùn)滑脂稠化劑,最常用的稠化劑是金屬皂。 皂是一種有機(jī)酸鹽，是脂肪酸與堿反應(yīng)的產(chǎn)物。 常用作稠化劑的皂有鋰基、鈣基、鈉基和鋁基等 脂肪 + NaOH = 脂肪酸鈉 + H2O 脂肪+ Ca(OH)2 = 脂肪酸鈣 + H2O 應(yīng)用溫度Li130=C, Na100=C, Ca60=C,潤(rùn)滑脂稠化劑,化學(xué)反應(yīng)式：fat + base = soap + water,皂分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),混合皂基潤(rùn)滑脂是由不同的皂基混合而制成的，鋰鈣混合基是最常見(jiàn)的。 復(fù)合皂使用金屬皂與復(fù)合劑配制而成，復(fù)合劑使皂分子牢固結(jié)合在一起。常用種類(lèi)有鋰復(fù)合、鈣復(fù)合、鈉復(fù)合及鋁復(fù)合 復(fù)合劑是用同一種堿與一種簡(jiǎn)單的有機(jī)酸制得的鹽。鋰復(fù)合基脂用的是無(wú)機(jī)酸，硼酸。 復(fù)合脂皂分子之間的聯(lián)結(jié)比傳統(tǒng)皂基脂更牢固，因而也更耐用,潤(rùn)滑脂稠化劑,復(fù)合皂基脂的結(jié)構(gòu),潤(rùn)滑脂稠化劑,非皂基（有機(jī)） 聚脲 陰丹士林 聚四氟乙烯,聚脲的分子結(jié)構(gòu)(R碳化氫基) 使用溫度-65+200=C,潤(rùn)滑脂稠化劑,非皂基（無(wú)機(jī)） 物理/化學(xué)表面處理的硅膠 粒度0.01 m，溫度-65+250=C 粘土（膨潤(rùn)土bentonite/漢克特hectorite） 粒度0.5m，溫度-70300=C 亞硝酸硼 B(NO2)3，溫度-65250=C,潤(rùn)滑脂添加劑,潤(rùn)滑脂的特性,當(dāng)潤(rùn)滑脂處于靜態(tài)并且無(wú)外力干擾時(shí)，它能夠保持自身的形態(tài)，而且不流動(dòng)。 當(dāng)施加足夠的外力時(shí)，潤(rùn)滑脂開(kāi)始流動(dòng)，作為潤(rùn)滑劑在運(yùn)動(dòng)表面之間形成油膜，減少摩擦。 潤(rùn)滑脂的觸變性 當(dāng)施加外力時(shí)，潤(rùn)滑脂逐漸變軟，表觀粘度降低，但是一旦處于靜止，經(jīng)過(guò)很短的一段時(shí)間后，稠密度再次增加（恢復(fù)），這種特性稱(chēng)為觸變性。 潤(rùn)滑脂不同尋常的流動(dòng)性 使之不大可能從機(jī)器上泄漏，與潤(rùn)滑油比較 使之不大可能從潤(rùn)滑表面流失，即使在重力或離心力的作用下 使之能夠起到有效的密封作用，防潮防塵,潤(rùn)滑脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu),稠化劑分子或分子聚結(jié)體在潤(rùn)滑液體中形成三維結(jié)構(gòu)骨架，液體被維系在骨架空隙里。 脂肪酸金屬鹽（皂基）的分子聚結(jié)膠團(tuán)，通常也叫皂纖維或膠皂團(tuán)，由其分子排列而成，極性端（羧基端）在膠團(tuán)內(nèi)部相互吸引，非極性端向著膠團(tuán)外側(cè)表面，形成親油性。膠團(tuán)的形狀與大小決定了潤(rùn)滑脂的性質(zhì)。,潤(rùn)滑脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu),皂油的結(jié)構(gòu)體系,基礎(chǔ)油分子,皂基,潤(rùn)滑脂的微觀結(jié)構(gòu),鋰皂基脂 鋰復(fù)合基脂,典型脂的微觀結(jié)構(gòu),聚二脲基脂 聚四/二脲基脂,潤(rùn)滑脂工作機(jī)理,潤(rùn)滑脂的作用可以簡(jiǎn)單的比作海綿，受到擠壓時(shí)釋放出稀油。當(dāng)然，實(shí)際情況比這要復(fù)雜得多。 潤(rùn)滑脂的稠化劑分子團(tuán)一端帶有極性基團(tuán)，另一端為親油性的非極性基團(tuán)。靜態(tài)時(shí)，稠化劑因分子引力而聚集在一起，形成相對(duì)穩(wěn)定的固體結(jié)構(gòu)。 含有羧基(-COOH)、羥基(-OH)的高級(jí)脂肪酸/醇的極性端牢固的相互聯(lián)結(jié)，在金屬力場(chǎng)的作用下極性端分子與金屬表面作定向排列，所以常溫與靜態(tài)條件下潤(rùn)滑脂粘附在被潤(rùn)滑的表面。,潤(rùn)滑脂的工作機(jī)理,羥基端與另一吸附層相互聯(lián)結(jié)，形成二聚體的疊合，在金屬表面形成潤(rùn)滑脂膜。 當(dāng)受壓、受熱及金屬表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，稠化劑之間的聯(lián)結(jié)逐漸松開(kāi)，潤(rùn)滑脂會(huì)變軟以至流動(dòng)，從而潤(rùn)滑摩擦表面。外力停止作用之后，稠化劑之間的聯(lián)結(jié)重新形成，潤(rùn)滑脂逐漸恢復(fù)原來(lái)的稠度。 如果潤(rùn)滑脂受到太大的外力作用，稠化劑會(huì)完全破碎，潤(rùn)滑脂則徹底被破壞。（聚四脲脂有所不同，他們具有不尋常的特性，可以從明顯的破壞狀態(tài)恢復(fù)到原來(lái)的結(jié)構(gòu)。）,潤(rùn)滑脂工作機(jī)理,靜止?fàn)顟B(tài),流動(dòng)狀態(tài),纖維分離,纖維定向排列,恢復(fù)靜止,纖維重新聯(lián)結(jié),潤(rùn)滑脂工作機(jī)理,不可恢復(fù)（失效）,潤(rùn)滑脂的類(lèi)型,傳統(tǒng)皂基脂 鋰基脂 鈣基脂 鈉基脂 鋁基脂 鋰鈣混合基脂,復(fù)合皂基脂 鋰復(fù)合脂 鈣復(fù)合脂 鋁復(fù)合脂 非皂脂 無(wú)機(jī)稠化劑脂 有機(jī)稠化劑脂,潤(rùn)滑脂的主要類(lèi)型鋰基脂,鋰基脂研制成功于二戰(zhàn)期間，用于飛機(jī)的潤(rùn)滑，其質(zhì)地光滑、狀似黃油 主要特性： 高溫性能良好，可長(zhǎng)期工作于110120=C 適合于低溫環(huán)境（在基礎(chǔ)油低溫流動(dòng)性好的情況下可達(dá)-50=C） 機(jī)械穩(wěn)定性良好 泵送性好 良好的金屬表面粘附性 抗水性良好,潤(rùn)滑脂的主要類(lèi)型鈣基脂,鈣基脂是最古老的工業(yè)潤(rùn)滑脂，質(zhì)地光滑、狀似黃油 以水為穩(wěn)定劑的鈣基脂使用溫度上限為70=C 高品質(zhì)的鈣基脂可使用到100=C，其穩(wěn)定劑為低揮發(fā)性成份 機(jī)械穩(wěn)定性中等 抗水性?xún)?yōu)異 常用于65=C以下的滑動(dòng)軸承和關(guān)節(jié)點(diǎn),潤(rùn)滑脂的主要類(lèi)型 其它金屬皂基脂,鈉基脂 高熔點(diǎn)，纖維質(zhì)地，泵送性較差 溫度范圍寬：-20 +130=C 機(jī)械穩(wěn)定性合用 有吸水能力，防銹性好，不適合太潮濕的環(huán)境 有脂結(jié)構(gòu)破例和分油傾向,鋁基脂 粘附性極佳 熱穩(wěn)定性較差 機(jī)械穩(wěn)定形適中 抗水性好 鋇基脂 高溫應(yīng)用,潤(rùn)滑脂的主要類(lèi)型混合皂基脂,鋰鈣混合脂 最常見(jiàn)的混合脂，性能可通過(guò)兩種皂的混合比例進(jìn)行調(diào)節(jié) 溫度范圍適用 抗水性好 機(jī)械穩(wěn)定性好 泵送性適中（劣于同級(jí)鋰基脂） 其它：鋰鈉、鈉鈣、鈉鋁等混合脂,潤(rùn)滑脂的主要類(lèi)型復(fù)合皂基脂,鋰復(fù)合脂 溫度范圍寬于普通鋰基脂 抗水性好，機(jī)械穩(wěn)定性?xún)?yōu)異 鈣復(fù)合脂 高溫可至130=C 長(zhǎng)期儲(chǔ)存或暴露于高溫會(huì)變硬 鋁復(fù)合脂 熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，最高可用于180=C 抗水性和熱穩(wěn)定性很好 抗磨性劣于其他復(fù)合脂,潤(rùn)滑脂的性能,SAE對(duì)潤(rùn)滑脂性能的要求 提供充分的潤(rùn)滑以減小摩擦和減少磨損 防腐蝕 密封作用，防塵防水 抵抗泄漏、滴漏或甩出 抵抗長(zhǎng)期工作中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)或稠密度的不良變化 在寒冷天氣條件下不會(huì)太硬而阻礙運(yùn)轉(zhuǎn) 合適的物理特征，便于使用 與橡膠及其它材料相容 容忍一定程度的污染（如潮濕）而不喪失主要性能 適當(dāng)?shù)难趸蜔岱€(wěn)定性,潤(rùn)滑脂的性能,機(jī)械穩(wěn)定性（抗剪切） 熱穩(wěn)定性 膠體安定性（分油性） 氧化穩(wěn)定性 防銹性和抗腐蝕性 噪音阻尼特性,稠度和泵送性 滴點(diǎn) 流動(dòng)性 粘溫性能 防水性 相容性,皂基潤(rùn)滑脂性能的對(duì)比,潤(rùn)滑脂性能比較,潤(rùn)滑脂性能比較,潤(rùn)滑脂性能比較,潤(rùn)滑脂的DIN編號(hào),潤(rùn)滑脂的DIN編號(hào),潤(rùn)滑脂相容性,皂基潤(rùn)滑脂制造過(guò)程,潤(rùn)滑脂的制造,潤(rùn)滑脂的使用與保管,使用 開(kāi)