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润滑脂基础知识从“魔法”到科学EonMobilResearch and Engineering润滑脂是什么?稠化剂分散于液态润滑油内而形成的从固体到半流体 的物质，可含有其他成份以实现某些特性。”历史公元前1650用于金字塔建造以及战车轴的摩擦降低齐历史19世纪及20世纪早期冷反应钙基脂1942第一个复合钙专利问世1943 单锂基脂专利问世1952 复合铝专利问世1955第一个聚服基滑脂专利问世1962复合锂商业化驱动力工业化和机械化为什么用滑脂润滑?设备制造商要求成本（滑脂可以用来密封,省了密封圈）立轴（滑脂的泄漏降至最低）润滑点难以接近（延长补油周期）降低库存的复杂性滑脂的优点在以下情况滑脂优于油:延长润滑周期 泄漏/维护是难点 需要有效的密封 设备/预算限制 要求延长维护周期 极端状况滑脂的缺点在下列情况下油优于滑脂:必须要散热必须要排除杂质必须要闭式润滑滑脂的典型组成 稠化剂可为皂基，聚胭基，“粘土”基础油可以是矿物油或合成油 可用多种不同的添加剂稠化剂是什么?一种好的稠化剂：通常为三维晶状结构稠化剂颗粒应小并且均匀分散。稠化剂的结构应有很多表面以吸收基础油。对油有良好的亲和力稠化剂的作用就象海绵毛孔里存满油.受到机械应力时把油 释放出来.机械应力消失后，工 油品又被重新吸收.稠化剂基体包容着润滑汕锂皂稠化剂1微米稠化剂类型皂基稠化剂-脂肪酸+金属的氢氧化物（碱）=皂-皂的名字来自碱的金属离子（如锂）复合皂稠化剂-脂肪酸+二元酸+碱=复合皂-二元酸提高熔点和皂的剪切稳定性聚胭稠化剂-非皂类稠化剂-固有的抗氧化特性粘土（膨润土）稠化剂-在高温下不熔化皂化学:皂基稠化剂反应酸+碱-盐+H2O中和也叫皂化盐被称为皂，并以参加皂化反应的碱中的金属离子命名（锂,钙,钠）酸通常为脂肪酸皂化反应:OHLiOH.H2O0什么是复合皂？单皂:一元酸+一价碱一皂+水复合皂:二元酸+一价碱 皂+水2 LiOH.H2O+HOR0c0HII00CII 0COII+04H2O第二个酸使皂分子链接在一起-短链二羟基酸(C5K9)复合皂增加了皂结构的抗高温的能力非皂基稠化剂非皂基稠化剂包括有机粘土,聚服,以及其他有机物的分散体（聚四氟乙烯,石墨）不含作为氧化强化剂的金属阳离子通常有较好的高温性能一般寿命较长聚月尿脂的性能:过去和现在以前的聚服脂较差的机械稳定性与其他滑脂不相容储存期间变硬难以生产，质量不稳定，生产过程不安全 由于对环境的影响，生产地点受限制 高成本现代的埃克森美孚聚服基技术改善了机械以及储存稳定性改善了与传统锂基脂的相容性优异的高温长寿命性能由于加工过程可以控制，生产安全、质量稳定生成聚胭基稠化剂的化学反应MERi H _/N-C：0+R2 N _H异构氟酸盐 胺n=l:双月尿 n=2:三月尿 n=3:四月尿常见的聚掘基稠化剂双胭基NRNOHCNIH基 三n-R2HNIH/OHC/NIH见OHCOHCOHCN一R一HIH锂基脂应用最广全球滑脂产量铝基钙基口锂基口聚JK基粘土基锂基脂应用最广太平洋和东南亚滑脂产量2000 1999 1998 1997AI 钙基 口锂基 聚胭基 口粘土基选择正确的稠化剂锂：低成本,用于基本的滑脂需求(70%)铝：通过应用发现成本很低钙：古老技术，用量下降钠：滚柱轴承,老技术，昂贵聚服：长寿命，良好抗氧化特性,用于较高温度粘土：昂贵，高温性能好，作为特种脂应用复合皂技术可用于更高温度下基础油石蜡基矿物油-环烷基聚a烯燃酯类聚乙二醇 烷基苯天然 植物油稀少 -硅油,氟化油滑脂不会比它的基础油更好!大多数滑脂使用矿物基础油矿物油 合成油复合皂基/特种脂的优点稠化剂和合成基础油矿物油锂皂矿物油复合锂mLpao复合锂特种脂最高操作温度（C）130 140 150 180-200+最低操作温度（C）.20-30-40 3600 rpm),较低负荷，极压添加剂改善承载能力ISO VG 150/220:应用于中等转速(3600 rpm以下)，有良好的 承载能力，多用于旋转机械的多用途润滑.ISO VG 460:与ISO 150/220类似，但抗水性能提高.ISO VG 1500及更高:典型转速V 100 rpm,优异的承载能力，极佳 的抗水性.滑脂的性能平衡特性润滑脂的软硬度针入度等级，ASTM D217,IP 50滑脂样品先经过60次的剪切 空气被排出样品后，把滑脂置 于针入度计中，抚平滑脂表面 释放锥体使其插入样品中，通 过千分表的读数记录插入深度针入度以1/10毫米为单位NLGI软硬度等级ASTM D 217工作后 针入度445 to 475400 to 430355 to 385310 to 340265 to 295220 to 250175 to 205130 to 160NLGI等级00000012345软硬度半流体NLGI滑脂软硬度应用(mm/10)00000445 to 475400 to 430半流体k0355 to 385MM1310 to 340多用途2265 to 2953220 to 250电机(dn 250,000)轴承向径(mm)X rpm4175 to 205脂130 to 160685 to 115块状脂润滑脂滴点(ASTM D2265)受稠化剂类型影响衡量是否适用的主要指标-“复合皂基脂”比单皂基脂的 滴点更高与最高工作温度有关，但不代表最高操作温度滴点相对于使用温度最高使用温度（摄氏度）稠化剂类型滴点（摄氏度）锂基175120 to 135复合锂基250+150 to 175聚服基250+180 to 200石灰皂9060 to 70无水钙14090 to 110复合钙260+190 to 220改良粘土280+190 to 220钠190135 to 150复合钠250+175 to 190复合皂基与单皂基复合皂基与单皂基比较，不仅具有更高的滴点，而且当温度上 升时不易“变稀”，案段温度，滑脂结构析油测量为达到充分的润滑,控制析油非常重要ASTM D1742油皂分离测试:预测在25。C下的静态析油量 1.720.07KPa压力作用于置于钢丝网上的滑脂上，测量油析出量 典型的复合锂基脂达到3%析油量或更少ASTM D6184高温析油测试(P164):在100。C(30小时)下，通过锥网测量滑脂的析油特性 对于高温长寿性能的滑脂低析油是关键IP 121析油测试:与ASTM D1742的测试设备类似 测量经过42小时或一周后的析油量剪切稳定性工作后的针入度先进行针入度测试接着对样品操作100,000次（约24至28小时）然后再次测试针入度报告初始值与操作后测试值之间的差值滚筒稳定性试验(ASTM D1831)方法:万156)测量滑脂的机械特性 将滑脂放于滚筒内 5 kg根子,室温,165 rpm,2小时.报告针入度的变化改进方法:湿辐-加入25 C的水 热/湿辐-加水，6小时，65 C 热根-96小时，82 C影响滑脂泵送性的因素滑脂的针入度等级滑脂温度温度每下降10。F,“滑脂表观粘度”加倍（近似关系）石出油米占滑脂的基础油粘度越高，越难以泵送在低温时影响将扩大稠化剂的含量较高的稠化剂含量会降低泵送性管道长度以及分配系统的型式滑脂的基本特性Bffl 基础油粘度稀 d厚软硬度软析油高低添加剂的影响可溶性抗氧化剂固体极压/抗磨剂 防腐剂 聚合物 摩擦改进剂 二硫化铝 聚四氟乙烯 碳酸钙 石墨氧化稳定性测试(ASTM D942(P154)极压添加剂提高承载能力极压添加剂用在严苛应用中-压机、磨机、小齿轮中重载轴承-卡车/汽车底盘及轮毂轴承承载能力-极压测试Timken(ASTM D2509)四球磨损ASTM D2266极压 ASTM D2596负载Timken试验结果四球试验结果腐蚀性的应用环境防腐蚀很重要与抗水性有关防腐剂提高防腐能力 也受稠化剂类型影响如磺酸钙基脂具有出众的防腐性能(如高速联轴节滑脂以及 CENTAUR MOLY)常用试验：轴承腐蚀(ASTM D 1743)EMCOR动态轴承腐蚀试验(IP 220)盐喷淋腐蚀试验(ASTM B 117)铜带腐蚀试验(ASTM D 4048)轴承腐蚀试验(ASTM D1743)试验条件:静态测试潮湿环境下，52 C,48小时Emcor 腐蚀试验(ASTM D6138)Emcor methodEMCOR锈蚀试验解释测试时间168小时 前3天运转8小时/静止16小时 其余时间是静态试验 模拟停机状态下的腐蚀水溶液加入轴承座0级用一对轴承作试验-评分从0到5-0表示无腐蚀-5表示严重腐蚀5级低温滑脂应用低温流动性(ASTM D1092)低温流动性结果在工业应用中抗水性是关键与抗水性有关的几个因素稠化剂的类型及滑脂的软硬度基础油粘度添加剂分水与吸水的折中由以下几个试验测量抗水性水喷淋试验(ASTM D 4049)水冲洗试验(ASTM D 1264)湿式滚筒试验(改进了的ASTM D 1831)水冲洗试验(ASTM D1264)加了测试 滑脂的轴宗水流加热器水冲洗试验(ASTMD1264pi62)水冲洗试验(ASTM D1264)轴承在一有防护但不密封的 座内进行测试 试验温度=79 C 典型复合锂基脂会有3巧水冲洗损失量水冲洗试验-典型结果水喷淋测试(ASTM D4049)滑脂薄膜热水压力喷淋水喷淋测试-典型结果滑脂选择需要考虑的因素操作考虑应用装置的润滑要求轴承,齿轮，钢缆，交替接触,终生不换油操作温度速度与负荷环境因素潮湿环境粉尘多，脏化学污染加脂方式手工加脂还是集中供脂材料上的考虑灵活性滑脂特性基础油矿物油还是合成油稠化剂类型滑脂软硬度#1或#2脂,半流体，成沟抗磨/极压性能抗水性防腐氧化寿命泵送性低温扭矩问题？