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润滑脂粘度测定

发布时间:2021-11-25      点击次数:606

一、润滑脂简介

润滑脂是将一种或几种稠化剂分散到一种(或几种)液体润滑油中形成的一种固体或半固体状的产物,润滑脂实质上是一种稠化了的润滑油,由稠化剂以胶团或纤维形式均匀地分散在基础油中,形成胶体分散体系。稠化剂胶团或纤维结构通过范德华力和毛细管作用吸附住基础油,形成脂。润滑脂在常温和静止状态时能够保持一定的形状而不流动, 可以粘附在金属表面而不滑落,而当其受到高温或超过一定限度的外力作用时,又能够像液体一样流动。因其具有良好的润滑、抗水、防锈、抗磨、保护和密封等性能,被广泛应用于航空、汽车、食品、仪表、铁路等行业的轴承、齿轮、涡轮及其他机械部件上。

二、粘度测定及流变学研究的意义

润滑脂属于典型的非牛顿流体,润滑脂的粘度和流变学特性在一定程度上决定了润滑脂的使用性能。润滑脂的流变特性直接影响润滑脂工作过程中表现出的摩擦磨损性能、轴承启动性能、振动噪声等性能,与轴承流失、漏油、泵送流动性等使用性能密切相关。大量的研究和实践表明,在润滑脂的生产制备过程中,基础油粘度、稠化剂种类、稠化剂含量、温度和添加剂、制备工艺、纤维结构等因素均会对润滑脂的粘度和流变学特性产生影响。

因此,在润滑脂的生产加工工艺中,必须注意对粘度的控制和流变学特性的研究。根据不同的应用行业及使用用途,合理调节润滑脂各组分的种类、含量及配比、微观纤维结构等参数,优化和改进制备工艺,生产出满足不同行业及不同用途的产品。

三、润滑脂粘度测量

使用DV3T锥板流变仪+TC-650 AP循环水浴系统(如图1所示),测试一种润滑脂(用户提供)在20℃40℃条件下,粘度随剪切速率改变而变化的情况。分析温度和剪切速率对润滑脂表观粘度的影响情况,确定润滑脂粘度的测试方法。TC-650 AP循环水浴系统用于控制样品温度,Rheocalc T软件连接主机,进行程序编辑及数据采集,绘制粘度变化曲线,以及数据分析,测试数据及分析结果详见图2。使用Rheocalc T软件编辑剪切率扫描程序,待样品温度稳定后开始粘度测试,根据图2 的结果可知,当剪切率增加时,该润滑脂的粘度显著下降,具有剪切变稀的特性,在20℃时粘度的下降速率高于40℃时的粘度下降速率。在确定润滑脂表观粘度的测试方法时,应通过调节转子及转速(或剪切率),使粘度计的扭矩读数在10% - 90% 之间(中高扭矩为佳),以获得稳定且准确的粘度测试结果。根据图3中扭矩随剪切率变化的情况,该润滑脂在2040 ℃条件下进行剪切率扫描测试时,在4820 1/S三种剪切率下,扭矩读数在40-60%之间,因此,这三种剪切率均可以作为该润滑脂的粘度测试条件。此外,为了获得具有重现性的测试结果,必须确保测试条件的一致性(粘度计机型、转子编号、转速或剪切率、温度、测试时间、样品量等)。

 锥板粘度计适用于微量样品的粘度测试,测试所需样品体积仅为0.5-2.0 mL(具体的样品量与所使用的转子型号相关),可有效节约测试成本;锥板粘度计使用锥形转子及配套的样品杯,可以计算精确的剪切率和剪切应力,得到绝对粘度;样品杯中内置RTD温度探针,通过外接循环水浴,可实现测试过程中样品温度的控制和测量;由于样品量很少,可快速恒温,有效提高测试效率。TC-650 AP循环水浴系统的控温精度最高可达0.01℃,为粘度测试提供准确及稳定的温度条件。


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