润滑脂基础知识新版

润滑脂基础知识新版第一页，共44页。光滑脂的定义光滑脂的构造脂光滑的组成光滑脂的分类方法光滑脂的重要特性光滑脂的类型光滑脂的选择准则光滑脂市场与开展趋势目录第二页，共44页。光滑脂定义光滑脂是参加了稠化剂的光滑油，常用于轴承光滑。通常，光滑脂含有70％～90％的根底油，5％～30％的稠化剂，以及10％左右的添加剂。稠化剂往往决定了光滑脂的耐温性能和防水性能，而光滑脂的光滑性和耐磨性主要决定于根底油和添加剂。国际上公认的定义是由美国光滑脂协会〔NLGI〕提出的：光滑脂是由稠化剂分散于液体光滑剂中形成的一种固体或半流体的产品。第三页，共44页。光滑脂的构造稠化剂的分子或皂纤维在液体光滑剂中形成的三维骨架，液体光滑剂被保持在骨架空隙处。光滑脂实际上是一种被稠化了的光滑油，由稠化剂以胶团或纤维的形式均匀分散在光滑油中，形成胶体分散体系，纤维彼此互相吸引成网状构造，稠化剂的这种构造通过范德华力和毛细管作用，吸附根底油而形成脂。第四页，共44页。光滑脂的构造

通过显微镜观察，光滑脂呈网状的纤维，中间保存着光滑油。纤维的长度，形状和扭曲程度取决于制造工艺，决定了光滑脂的主要性能。第五页，共44页。光滑脂的组成基础油

(80-85%)润滑脂添加剂

(5-10%)稠化剂

(10-15%)第六页，共44页。7根底油增稠剂添加剂矿物油合成油皂基非皂基单一皂基〔钠,钙,锂,铝,钡等等〕混合皂基复合皂基黏土,硅氧等等.聚合物碳黑抗氧化剂,防锈剂,抗磨损剂,极压剂,胶黏剂,填料,抗油皂别离剂光滑脂的详细组成第七页，共44页。光滑脂的组成—根底油光滑脂的光滑性能、低温流动性、高温时蒸发性能、粘温性能等取决于根底油的类型和组成。光滑脂的根底油液的选择主要根据光滑脂的用处和使用条件确定。常用的根底油有矿物油和合成油两种。第八页，共44页。光滑脂的组成—根底油矿物油环烷基光滑油—密度大，倾点低，粘度指数较低石蜡基光滑油---密度小，硫含量低，粘度指数高中间基光滑油----介于两者之间第九页，共44页。

矿物油的优缺点优点：光滑性能好，粘度范围宽，不同粘度的油分别适用于制造不同用处的光滑脂；来源广泛，价格低廉。缺点：对高温、低温不能同时兼顾，或不能适应宽温度范围，同时对一些极高温、极低温、高转速、长寿命、耐化学介质、耐辐射等特种条件无法满足要求。要满足这些苛刻条件下使用的光滑脂，还得需要各种合成油。

第十页，共44页。合成油：〔聚烯烃、聚醚、聚硅氧烷、合成酯全氟油〕等利用一些化学单体在催化剂的存在下经化学反响而制成与石油光滑油相比都有优异的稳定性、低温性能和抗氧化性部分可生物降解价格偏高光滑脂的组成—根底油

第十一页，共44页。光滑脂的组成—稠化剂

作用：通过对油的吸附和构造组成脂的骨架组成网状纤维形成不同的构造----抗水性耐高温稠度流动性等.光滑脂可视为一块海绵由增稠剂形成的小孔充满根底油的颗粒施加外力使根底油从增稠剂中释放出来提供光滑外力消失后根底油被重新吸收到增稠剂中第十二页，共44页。皂分子在根底油中借羧基端的离子力和烃基端的范德华力吸引聚结成皂纤维；羧基端互相吸引在纤维内部，烃基则指向纤维外表因此使纤维外表亲油。靠两种力互相吸引而形成交织的网格骨架，使油固定在空隙中、吸附在纤维外表和膨化到纤维内部，从而形成光滑脂。皂化机理第十三页，共44页。14锂基钠基钙基X30,000电子显微镜中的皂纤维第十四页，共44页。

皂基：

目前最大的一类，有钠基、钙基、复合钙、锂基、复合锂、钡基、铝基、复合铝

有机：

脲类化合物、酰胺类化合物、有机染料、氟碳化合物等

无机：

膨润土、硅胶、硼化氮、石墨等

烃基：

如地蜡、石蜡、石油脂等

稠化剂的分类第十五页，共44页。光滑脂的组成—添加剂

构造改善剂改善皂油的构造，进步其机械安定性，胶体安定性常用的有甘油环烷酸高级醇乙二醇水等2.功能改进剂可赋予原来不具有的性质而不改变其构造的添加剂.如抗氧剂抗磨剂极压剂金属钝化剂增粘拉丝剂等3.固体填料有固体光滑特性的物质.对根底脂的油膜遭受重负荷，振动，冲击负荷高温起补强作用如.石墨二硫化钼ZnO、TiO2、PbO、BN、PbI2氮化硼铜铅等金属粉末第十六页，共44页。光滑脂的分类方法-DIN51502类型KP：表示该产品含有根底油、增稠剂和添加剂且具有一定的极压性稠度系数：1锥入度 310-340 2锥入度 265-295附加字母：K 最大操作温度+120C附加编号：-30 最低操作温度-30C第十七页，共44页。第2个字母，A为0℃，B为-20℃，C为-30℃，D为-40℃，E为小于-40℃第3个字母，A为60℃，B为90℃，C为120℃，D为140℃，E为160℃，F为180℃，G为大于180℃环境条件防锈性字母4环境条件防锈性字母4环境条件防锈性字母4干燥不防锈A静态潮湿不防锈D水洗不防锈G干燥淡水防锈B静态潮湿淡水防锈E水洗淡水防锈H干燥盐水防锈C静态潮湿盐水防锈F水洗盐水防锈I第5个字母，A为非极压，B为极压光滑脂的分类方法-GB/T7361(ISO6743/9)第十八页，共44页。NLGI–美国光滑脂学会-用针入度表示光滑脂软硬程度-用标准圆锥体放于25C光滑脂试样外表，经5秒钟后圆锥体所沉入的深度(单位为1/10毫米)，称为该光滑脂的针入度-针入度越大表示光滑脂越软，反之表示光滑脂越硬-工作针入度：将25C的光滑脂试样立即置于ASTM标准油脂处理器中，在经受60次冲击后测得的针入度原始针入度：在25C时，试样从试样瓶转到测试器的过程中，仅受到最低限度的处理，在没有经受油脂处理器处理的情况下测得的针入度光滑脂的分类方法-稠度分类锥入深度ASTMD-217第十九页，共44页。NLGI光滑脂稠度等级锥入度(cm)NLGI等级应用444-475000半流体润滑脂400-43000355-3850中央润滑脂系统310-3401265-2952轴承润滑脂220-2503175-2054极少使用130-1605085-1156第二十页，共44页。

光滑脂的构造决定了它同液体光滑油有不同的特性，既具有流变特性〔非牛顿性触边性〕主要表如今：

1不受外力作用时，保持一定的形状，不会自动流失，受到微弱外力作用产生弹性形变，移去外力又恢复原来的位置和形态

2外力增大到足以使脂发生形变和流动而不能恢复原来的位置和形状

3脂在流动过程中随剪切应力的增大

体系粘度随之减小易形成流体光滑.

4在经受高剪切应力的环境下，光滑

脂的流动性似理想液体，既相似粘

度保持在一个恒定值.

5当剪切停顿光滑脂的稠度等到恢复.光滑脂的重要特性第二十一页，共44页。光滑脂与光滑油的比较稠度与剪力有关机器系统不需要复杂的密封,泵,循环,贮藏装置在机器停止操作以后仍可维持长时间的防锈功能不论机器的运作定向如何仍可停留在工作面上润滑脂粘度一般不受剪力影响机器系统需要密封,泵,循环,贮藏装置在长时间机器停止操作以后可能失去防锈作用在机器滚动或其它操作中可以被抛离工作面润滑油第二十二页，共44页。适合不易添加润滑剂之部分密封作用可避免外物进入润滑油需要较频繁的添加对外物进入无密封作用通过循环起冷却作用只适合完全正确接合的部分润滑脂润滑油无/低流动-冷却功能低适合不完全正确接合的部分光滑脂与光滑油比较〔续〕第二十三页，共44页。光滑脂的优点1、光滑脂光滑无需复杂的密封装置和供油系统，可以降低设备的维护费用；

2、光滑脂的粘附性使其在摩擦外表上的保持力强，因而光滑脂抗水、密封性和抗漏失性能突出，可以在密封不良甚至敞开的摩擦部件上使用。

3、光滑脂使用寿命长，供油次数少，无需经常添加。

4、光滑脂的油膜厚度比光滑油的油膜厚度厚。

5、光滑脂的摩擦系数比光滑油低，节约动力消耗。

6、光滑脂承载才能、减震才能和降噪才能更好。

第二十四页，共44页。光滑脂的缺点1、光滑脂是半固体，常温下不流动，所以摩擦部件上加脂、换脂和清洗比较困难；

2、混入的水份、灰尘、磨屑难以别离出来。

3、光滑脂的光滑方式决定其冷却效果较光滑油差。

4、对高转速不太适用。一般来说，普通的矿油光滑脂只允许使用的转速为DN值〔轴承内径mm×转速r/min〕小于300，000mmr/min。随着光滑技术的开展，合成光滑脂可以使用到DN值50万~60万，甚至100万。

第二十五页，共44页。NLGI通过锥体锥入度试验测量光滑脂的稠度。将针入度计圆锥体掉落到光滑脂中；圆锥体进入光滑脂越深，分类号码越小。针入圆锥体光滑脂外表光滑脂杯使用中的光滑脂的稠度稳定性可采用延长的针入度试验进展测量：ASTMD-217〔针入圆锥体测试〕或ASTM1831〔光滑脂横向动稳性测试〕。光滑脂特性——锥入度第二十六页，共44页。光滑脂特性-稠度的影响光滑脂稠度主要取决于增稠剂的含量根底油的粘度及添加剂对光滑脂的稠度影响甚微。光滑脂的消费工艺流程右侧近处显示的光滑脂增稠剂含量较高〔较硬〕，右侧远处显示的光滑脂增稠剂含量较低〔较软〕。第二十七页，共44页。

延长工作锥入度是指光滑脂在工作器中经过10万次剪切之后的锥入度测定值，单位；一般情况下光滑脂经剪切会变稀。其与60次工作锥入度的差值反映光滑脂的剪切安定性。

有研究证明，剪切安定性差的光滑脂在高速长期运转轴承中的流失严重，会影响到光滑脂的使用寿命。

光滑脂特性-延长工作锥入度第二十八页，共44页。光滑脂滴点是根底油从增稠剂中释放出来且无法被增稠剂再吸收时的温度。滴点温度受到所用增稠剂类型的影响。滴点单锂锂复合物聚脲石灰皂无水钙钙复合物改性黏土滴点175°C250°C250°C90°C140°C260°C260°C温度计(油浴)光滑脂特性-滴点第二十九页，共44页。类型单锂锂复合物聚脲石灰皂无水钙钙复合物改性粘土滴点347°F482°F482°F194°F284°F500°F500°F类型单锂复合锂聚脲石灰皂无水钙复合钙改性黏土滴点175°C250°C250°C90°C140°C260°C260°C最高工作温度120°C至135°C150°C至175°C180°C至200°C60°C至70°C90°C至110°C190°C至220°C190°C至220°C光滑脂滴点与最高工作温度有关—但两者并非同一码事。光滑脂特性-滴点第三十页，共44页。如光滑脂分油量过大超出其评定指标，光滑脂本身会变稠、失去光滑作用胶体安定性差或温差过大、存储压力过大都是产生分油的原因油别离通常称为泛油。在较高的工作温度、压力或存储条件下，当根底油的数量超过增稠剂可以吸收的数量时，会出现泛油。储存中的脂容器在翻开时也可能在外表出现少量根底油。不用担忧这种现象，因为在光滑脂工作时这些根底油会被吸收回到增稠剂中。光滑脂特性-油脂别离性第三十一页，共44页。在光滑脂的应用中，对于较大荷载可能需要使用极端压力添加剂可增强承受才能例如，极端压力添加剂可改善压铸机、研磨机或齿轮中重荷轴承的性能。它对于重型卡车、汽车底盘及轮毂轴承也有好处光滑脂特性-极压性第三十二页，共44页。什么是铜片腐蚀测试流程(DIN51759,ASTM-D130):测试的目的？本测试主要是来检验标准铜片在与光滑脂接触情况下是否容易被腐蚀。本测试可以检验光滑脂防腐蚀的才能。铜片在经过研磨剂打磨之后插入到光滑脂试样中。烧杯和光滑脂试样被一起加热到100℃。经过24小时的测试之后，检查铜片的变色程度〔变色程度=腐蚀〕。光滑脂特性-抗腐蚀性第三十三页，共44页。光滑脂的耐水性受几个工作温度影响：可通过实验来确定脂与水的互相作用：水冲(ASTMD-4049)水洗(ASTMD-1264)WetShellRoll(modASTMD-1831)增稠剂类型光滑脂稠度〔NLGI#2光滑脂耐水性及水冲掉性优于#1光滑脂〕添加剂光滑脂特性-抗水性第三十四页，共44页。利用铁质刮板将光滑脂涂抹在玻璃片上。然后将玻璃片放进试管中，加水至一半的光滑脂被水浸泡。试管被放进烘箱中规定的时间〔DIN51807：40℃或90℃，3小时〕。然后观察光滑脂，结果为0-3三个等级，0表示光滑脂毫无变化；3表示光滑脂已经部分或全部溶解，并与周围的水形成乳化液。这个光滑脂没有一点也没有乳化。光滑脂特性-抗水性第三十五页，共44页。

1、钙基光滑脂：抗水性好，但耐热性差，最高使用温度：60℃。价格：低。

2、钠基光滑脂：抗水性极差，耐热性和防锈性一般，一般使用在80℃左右，价格较低。

3、铝基光滑脂：防锈性好，耐热性和抗水性差，最高使用温度50℃，价格低。

4、通用锂基光滑脂：耐热性好、抗水性、防锈性好，最高使用温度120℃，价格适中。

5、极压锂基光滑脂：耐热性好、抗水性、防锈性好，极压性能好，最高使用温度120℃，适用于负荷较高的机械设备和轴承及齿轮的光滑。价格适中。

6、二硫化钼极压锂基脂：耐热性好、抗水性、防锈性好，极压性能好，最高使用温度120℃，适用于负荷较高或有冲击负荷的部件。价格适中。

市场上常见的光滑脂品种各有哪些特点？第三十六页，共44页。7、膨润土光滑脂：耐热性好、抗水性较好，防锈性差，最高使用温度在130℃左右，价格相对较高。

8、复合钙基光滑脂：耐热性、抗水性、防锈性好，机械安定性〔抗剪切性〕较好，最高使用在130℃左右，价格较高。

9、极压复合锂基光滑脂：耐热性、抗水性、防锈性、机械安定性、极压性好，最高使用在160℃，价格较高。

10、聚脲脂：耐热性好、抗氧化性好、抗水性好、极压性好、有较长的轴承寿命，还具有一定的抗