润滑材料基础知识知识讲解.ppt

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1、润滑材料基础知识润滑属于摩擦学的范畴，摩擦学是研究相对运动中相互作用表面的理论与实践的一门科学技术。也就是研究作相对运动的对偶表面之间的摩擦、磨损与润滑的科学技术。思考：摩擦、磨损与润滑之间的关系？1、润滑的学科范畴？在存在相对运动的对偶表面之间加入润滑材料，把对偶表面之间的摩擦转化为润滑材料的内摩擦。2、润滑的机理？3.1概述又称润滑介质或润滑剂，是具有特定物理、化学性能的物质，用于加入相互作用对偶表面之间，具有较强的承载负荷的能力，其内摩擦系数远小于对偶表面之间的摩擦系数。这些润滑材料可以是液体、固体、半固体以及气体等。3、润滑材料3.2分类按润滑材料的存在状态分为：液体润

2、滑剂——润滑油半固体润滑剂——润滑脂固体润滑剂——石墨、二硫化钼等按选用的基础油种类分为：矿物润滑剂——基础油来源于石油合成润滑剂——基础油经化学合成原油石油基础油添加剂润滑油产品典型的润滑油成分润滑油组成基础油添加剂75-99%基础油1-25%添加剂4、矿物润滑油4.1组成4.2基础油4.2.1概述石油的主要组成元素是碳和氢，总含量为95%-99.5%，碳氢化合物称为烃，基础油主要由烷烃、环烷烃和芳香烃等烃类组成，沸点一般高于300℃。润滑油的化学组成异常复杂，主要是由于其中有机化合衍生物和同素异构体众多而造成的。润滑油的粘度、氧化性就是由这些烃类的组成决定。4.2.2基础油

3、化学组成与流变性的关系润滑油流变性由粘度、粘温特性和低温流动性来衡量，与馏分的沸点范围和化学组成有直接关系。如多环短侧链的环状烃，温度降低时粘度急剧增大，如正构烷烃和有正构长侧链的环烷烃，，虽然粘温特性好，但本身熔点高，低温易结晶，使油品低温时丧失流动性4.2.3基础油化学组成与抗氧化性的关系烃类是较稳定的化合物，常温或不太高的温度不能直接与空气中的氧分子发生反应，但高温和光照可使这种反应发生，哪怕极少也能引起其他烃类的链锁的氧化，这是烃类氧化链锁反应的特点。1）烷烃的氧化，较高温度下，氧化生成醇、醛、酮、羧酸或羟基酸等含氧化合物。深度氧化生成羟基酸和烃基酸的缩合物胶状沉淀。2

4、）环烷烃氧化时，会导致环破裂生成羟基酸或醛（酮）酸，进一步生成内酯和聚醚，成为胶状沉淀，悬浮在油液中，沉淀在机件表面是形成附着性强且坚韧的漆膜把机件粘结在一起。3）芳香烃的氧化，芳香烃的氧化产物为酚，深度氧化生成胶质和沥青。多环芳香烃流动性极差，易生成胶质和沥青，是必须除去的非理想组分。4）胶质的氧化，胶质氧化后生成沉渣，有抑制抗氧剂的作用，应在精制时除去。5）基础油中的氧，大部分存在于胶质中，非理想组分。6）基础油中的硫，一部分存在胶质中，一部分存在芳香烃中，含硫芳香烃是天然抗氧剂。7）基础油中氮化合物，对抗氧性的影响不明确。4.2.4润滑油的合理组分1）按粘度要求选择合适的

5、石油馏分。制取高粘度的润滑油选择沸点较高的馏分，制取低粘度的润滑油选择沸点较低的馏分，各种馏分通过常减压蒸馏获得。2）馏分选定后，应除去其中的多环短侧链的环状烃和胶质、沥青等非理想组分，以提高馏分的粘温性能和抗氧性，利用溶剂精制达到。3）再根据对油品凝固点的要求，除去馏分中高熔点的烃类，通过溶剂脱蜡改善油品的低温流动性4.3添加剂为了改善润滑油的物理化学性质，向润滑油中加入一定量的其他组分，给润滑油赋予新的性能和加强原有性能，更好的满足需要，这些组分称为润滑油添加剂。添加剂的分类：一类是为改善润滑油物理性能的，如粘度指数改进剂、油性剂、降凝剂和抗泡剂等，另一类是为改善润滑油化学

6、性能的，有极压抗磨剂、抗氧剂、防锈剂和清净分散剂等。（1）清净分散剂包括清净剂和分散剂，主要用于内燃机油，使发动机内部保持清洁，使生成的不溶性物质呈胶体悬浮状态，不致进一步形成积碳、漆膜和油泥。具体表现为：1）酸中和作用清净分散剂具有碱性，能中和润滑油氧化生成的酸，防止其进一步缩合，因而使漆膜减少，同时防止酸对金属的腐蚀。2）增溶作用清净分散剂是一些表面活性剂，它能将本来在油中不能溶解的固体或液体溶质增溶于由5-20个表面活性剂分子集合而成的胶束中心，将含有羟基、羧基含氧化合物、含硝基化合物、水分等增溶在胶束中，形成胶体，防止进一步氧化和缩合。3）分散作用能吸附已经生成的积碳和

7、漆膜等固体小颗粒，使之成为胶体溶液状态分散在油中，阻止这些物质进一步凝聚成大颗粒而粘附在机件上，或沉积为油泥。4）洗涤作用能将已经吸附在部件表面的漆膜和积碳洗涤下来，分散在油中，使金属表面保持清洁。清净分散剂的典型代表有石油磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺等。（2）抗氧化剂润滑油氧化通常经历引发、蔓延和终止三阶段，引发阶段带有一个氢原子的化学键会发生断裂导致油品有机成分（R）产生自由基R∙，见式（一）自由基为高活性组分，能与氧反应形成过氧化自由基，过氧化自由基通过与润滑油更多成分反应，