一、潤滑脂簡介
潤滑脂是將一種或幾種稠化劑分散到一種(或幾種)液體潤滑油中形成的一種固體或半固體狀的產(chǎn)物,潤滑脂實(shí)質(zhì)上是一種稠化了的潤滑油,,由稠化劑以膠團(tuán)或纖維形式均勻地分散在基礎(chǔ)油中,,形成膠體分散體系,。稠化劑膠團(tuán)或纖維結(jié)構(gòu)通過范德華力和毛細(xì)管作用吸附住基礎(chǔ)油,,形成脂。潤滑脂在常溫和靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)能夠保持一定的形狀而不流動(dòng), 可以粘附在金屬表面而不滑落,而當(dāng)其受到高溫或超過一定限度的外力作用時(shí),,又能夠像液體一樣流動(dòng),。因其具有良好的潤滑、抗水,、防銹,、抗磨、保護(hù)和密封等性能,,被廣泛應(yīng)用于航空,、汽車、食品,、儀表,、鐵路等行業(yè)的軸承、齒輪,、渦輪及其他機(jī)械部件上,。
二,、粘度測(cè)定及流變學(xué)研究的意義
潤滑脂屬于典型的非牛頓流體,潤滑脂的粘度和流變學(xué)特性在一定程度上決定了潤滑脂的使用性能,。潤滑脂的流變特性直接影響潤滑脂工作過程中表現(xiàn)出的摩擦磨損性能,、軸承啟動(dòng)性能、振動(dòng)噪聲等性能,,與軸承流失,、漏油、泵送流動(dòng)性等使用性能密切相關(guān),。大量的研究和實(shí)踐表明,,在潤滑脂的生產(chǎn)制備過程中,基礎(chǔ)油粘度,、稠化劑種類,、稠化劑含量、溫度和添加劑,、制備工藝,、纖維結(jié)構(gòu)等因素均會(huì)對(duì)潤滑脂的粘度和流變學(xué)特性產(chǎn)生影響。
因此,,在潤滑脂的生產(chǎn)加工工藝中,,必須注意對(duì)粘度的控制和流變學(xué)特性的研究。根據(jù)不同的應(yīng)用行業(yè)及使用用途,,合理調(diào)節(jié)潤滑脂各組分的種類,、含量及配比、微觀纖維結(jié)構(gòu)等參數(shù),,優(yōu)化和改進(jìn)制備工藝,,生產(chǎn)出滿足不同行業(yè)及不同用途的產(chǎn)品。
三,、潤滑脂粘度測(cè)量
使用DV3T錐板流變儀+TC-650 AP循環(huán)水浴系統(tǒng)(如圖1所示),,測(cè)試一種潤滑脂(用戶提供)在20℃和40℃條件下,粘度隨剪切速率改變而變化的情況,。分析溫度和剪切速率對(duì)潤滑脂表觀粘度的影響情況,,確定潤滑脂粘度的測(cè)試方法。TC-650 AP循環(huán)水浴系統(tǒng)用于控制樣品溫度,,Rheocalc T軟件連接主機(jī),,進(jìn)行程序編輯及數(shù)據(jù)采集,繪制粘度變化曲線,,以及數(shù)據(jù)分析,,測(cè)試數(shù)據(jù)及分析結(jié)果詳見圖2。使用Rheocalc T軟件編輯剪切率掃描程序,,待樣品溫度穩(wěn)定后開始粘度測(cè)試,,根據(jù)圖2 的結(jié)果可知,,當(dāng)剪切率增加時(shí),該潤滑脂的粘度顯著下降,,具有剪切變稀的特性,,在20℃時(shí)粘度的下降速率高于40℃時(shí)的粘度下降速率。在確定潤滑脂表觀粘度的測(cè)試方法時(shí),,應(yīng)通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)速(或剪切率),,使粘度計(jì)的扭矩讀數(shù)在10% - 90% 之間(中高扭矩為佳),以獲得穩(wěn)定且準(zhǔn)確的粘度測(cè)試結(jié)果,。根據(jù)圖3中扭矩隨剪切率變化的情況,,該潤滑脂在20、40 ℃條件下進(jìn)行剪切率掃描測(cè)試時(shí),,在4,、8、20 1/S三種剪切率下,,扭矩讀數(shù)在40-60%之間,,因此,這三種剪切率均可以作為該潤滑脂的粘度測(cè)試條件,。此外,,為了獲得具有重現(xiàn)性的測(cè)試結(jié)果,必須確保測(cè)試條件的一致性(粘度計(jì)機(jī)型,、轉(zhuǎn)子編號(hào),、轉(zhuǎn)速或剪切率、溫度,、測(cè)試時(shí)間,、樣品量等)。
錐板粘度計(jì)適用于微量樣品的粘度測(cè)試,,測(cè)試所需樣品體積僅為0.5-2.0 mL(具體的樣品量與所使用的轉(zhuǎn)子型號(hào)相關(guān)),,可有效節(jié)約測(cè)試成本;錐板粘度計(jì)使用錐形轉(zhuǎn)子及配套的樣品杯,,可以計(jì)算精確的剪切率和剪切應(yīng)力,得到絕對(duì)粘度,;樣品杯中內(nèi)置RTD溫度探針,,通過外接循環(huán)水浴,可實(shí)現(xiàn)測(cè)試過程中樣品溫度的控制和測(cè)量,;由于樣品量很少,,可快速恒溫,有效提高測(cè)試效率,。TC-650 AP循環(huán)水浴系統(tǒng)的控溫精度最高可達(dá)0.01℃,,為粘度測(cè)試提供準(zhǔn)確及穩(wěn)定的溫度條件,。