DeWiki; Жир

Змащувальні мастила являють собою напіврідкі мастила, які складаються з мастила, загусника та різних добавок або активних речовин (добавок). [1]

Як правило, мастильні мастила складаються із приблизно 80% мастильного масла, приблизно від 5% до 10% загусника та приблизно від 10% до 15% добавок. Згущувач із найпоширенішими жирами являє собою легке або лужне металеве мило, воно утворює губчасту структуру, яка оточує краплі олії. Мастило вивільняється більш-менш швидко залежно від температури, часу та напруги (зсув). Цей процес ще називають «кровотечею». Змащувальна мастило може також забезпечити місце тертя маслом на краю трибологічного контакту.

Окрім змащення, мастильні мастила, як правило, також повинні забезпечувати захист від корозії, що зазвичай досягається за допомогою добавок. Також додаються сухі мастила для захисту від сухості при підвищених температурах.

Вибравши відповідні оливи, загусники та добавки, можна оптимізувати властивості мастильних мастил для найрізноманітніших застосувань. Існують мастила для високих або особливо низьких температур, для нанесення у вакуумі, особливо водостійкі та атмосферостійкі, особливо стійкі до тиску або повзучі, харчові або особливо клейкі мастила.

Зміст

  • 1 визначення
  • 2 Будова, будова та властивості
    • 2.1 Базові олії
    • 2,2 загусник
      • 2.2.1 Металеві мильні мастила
    • 2.3 Добавки
  • 3 параметри
    • 3.1 базовий номер
    • 3.2 Номер нейтралізації
  • 4 домішки
    • 4.1 вода
  • 5 Класифікація мастильних мастил
    • 5.1 За класом консистенції
    • 5.2 Відповідно до предметів, що підлягають змащуванню
    • 5.3 За сферою застосування
  • 6 застосувань для змащення мастил
  • 7 Порівняння деяких мастил
  • 8 аналітичних методів
  • 9 Див. Також
  • 10 індивідуальних доказів

Визначення

Змащувальні мастила - це фізичні суспензії мастильних масел, загусників та різних добавок або активних інгредієнтів. [1] Відповідно до DIN 51825 мастильні мастила - це однорідні мастильні матеріали, що складаються з мінерального масла та/або синтетичного масла та загусника. [1] [2] Відповідно до ASTM мастильні мастила - це тверді до напіврідких речовин, які є результатом диспергування загусника в рідкій речовині. Можуть бути включені інші добавки, що надають особливі властивості. [1] [3]

Будова, будова та властивості

Як правило, мастильні мастила складаються з 65–95% мастильного масла (базового масла), 3–30% загусника та 0–10% добавок. [4] Суспензія базового масла та загусника також відома як основна мастило. [4]

Базові олії

Залежність в'язкості та температури мастила визначається базовим маслом, до якого також вносять добавки базові масла. Покращувачі VI (добавки в базовій олії) призводять до розвитку в'язкості або індексу в'язкості при більш високих температурах [5] .

Типовими базовими маслами є:

  • Алкільовані нафталіни (AN)
  • Хлоротрифторетилен (CTFE)
  • Ефірні олії
  • Мінеральні олії, в тому числі синтетичні
  • Мультиалкільовані циклопентани (MAC)
  • Поліальфаолефіни (ПАО)
  • Поліфеніловий ефір (ЗІЗ)
  • Полігліколеві олії (PG)
  • Перфторовані поліефірні олії (ПФПЕ)
  • Силіконові олії

Згущувач

Загусники, які також називають загусниками, є найважливішим компонентом мастильних мастил. Вони служать для передачі агрегатного стану, типового для мастила, тобто структури мастила. [4] Згущувач утворює матрицю, в якій зберігається базове масло. Масло виходить із матриці за допомогою фрезерування і досягає точки змащення. Кількість мастильного масла, що виділяється з мастила і діє в точці змащення, контролюється типом загусника. Занадто жорстка матриця може спричинити недостатню мастило, але якщо виділиться занадто багато масла, мастило втрачає свою змащуваність занадто швидко, оскільки матриця руйнується і масло стікає. Відповідно підібраний загусник може частково вбирати масло знову під час фаз спокою. [5]

Змащувальні змащення з різними загусниками не завжди можна змішувати між собою, оскільки загусники не завжди сумісні між собою, і їх властивості впливають один на одного, коли вони контактують (наприклад, точка падіння може змінюватися, оскільки структура мила руйнується). [4]

Змішування різних мастильних матеріалів є однією з основних причин системних проблем. Змішуваність (дві речовини змішуються, якщо вони повністю розчиняються одна в одній) двох мастил не обов’язково вказує на їх сумісність (дві мастила сумісні, якщо їх властивості не впливають одна на одну при змішуванні). [4]

Згущувачі зазвичай складаються з лужних і лужноземельних солей жирних кислот (ці мастильні мастила називаються металевими мильними мастилами) та/або інших речовин. Найчастіше використовуються загусники:

  • Алюмінієве мило, алюмінієве комплексне мило
  • Барієве мило, барієве комплексне мило, барієва сіль жирної кислоти або суміші жирних кислот
  • Кальцієве мило, комплексне кальцієве мило, кальцієва сіль жирної кислоти або суміші жирних кислот
  • Літієве мило, комплексне літієве мило, літієва сіль жирної кислоти або суміш жирних кислот
  • Натрієве мило, натрієве комплексне мило, натрієва сіль [6] жирної кислоти або суміші жирних кислот
  • ПТФЕ
  • Неорганічний загусник (бентоніт)
  • Полісечовина
  • Діоксид кремнію

Металеві мильні мастила

Металеві мильні мастила містять у якості загусників те, що відоме як металеве мило (солі жирних кислот з оксидами або гідроксидами металів). Використовувані оксиди/гідроксиди металів - це метали літію, натрію, кальцію, барію, алюмінію, цинку та свинцю. Хімія утворення металевого мила пропонує безліч можливих комбінацій при виборі основ і жирних кислот: [4]

  • Одиночні мильні мастила: Містить так звані загусники просте металеве мило, вони складаються з основи та типу жирних кислот.
  • Складні мильні жири: Містить так звані загусники Металеві комплексні мила, вони складаються з основи, жирної кислоти та типової нежирної кислоти (наприклад, оцтової кислоти).
  • Змішані мильні жири: Містить суміш різних простих металевих мил як загусник.

Добавки

Добавки - це речовини, що надають продукту властивості, яких він не мав би або мав би лише недостатньо без цих добавок. Добавки до мастильних мастил повинні добре працювати з системою загусників, щоб мастило не розм'якшилось і не затверділо. Наприклад, використовуючи відповідні добавки, можна покращити позитивні властивості, такі як захист від зносу, або зменшити небажані властивості, такі як старіння базового масла. [7]

Параметри

мастильних мастил

Базовий номер

Загальний базовий номер (TBN,) часто лише Базовий номер (BN) або коротше базове число, показує здатність моторного масла нейтралізувати залишки кислого горіння. Одиницею виміру є (мг КОН)/(г) і визначає кількість гідроксиду калію (КОН) у мг, що відповідає нейтралізуючій здатності лужних активних інгредієнтів, що містяться в одному грамі мастильної мастила. У двигуні внутрішнього згоряння це може, наприклад. B. процес горіння призводить до утворення кислих газів, які необхідно нейтралізувати, якщо мастило продовжує гарантуватись. З цього випливає, серед іншого ступінь зменшення базового числа під час роботи двигуна свідчить про необхідність заміни масла. [8-й]

Номер нейтралізації

Кислотне число (AN), німецькою мовою Кислотне число, часто теж Номер нейтралізації (NZ) вказує, скільки мг гідроксиду калію (КОН) потрібно для нейтралізації вільних кислот, що містяться в 1 г олії. Вони можуть міститися у вигляді рафінованих залишків. NZ вимірюється, серед іншого, коли базове число вже неможливо визначити або вимірювання не має сенсу. [8-й]

Подальші характеристичні значення або властивості мастильних мастил та їх визначення можна знайти далі у статті під "Методами аналізу".

Домішки

води

Окрім пилу, вода є дуже поширеним забруднювачем мастильних мастил. Завдяки своїм хімічним та фізичним властивостям вода надає величезний прямий та побічний вплив на мастило.

Наявність води в мастилі викликає багато проблем, серед яких:

  • Змащуваність води значно нижча, ніж у мастил, якщо в місці змащення є вода, не може утворитися стійка мастильна плівка, є абразивний знос матеріалу і, можливо, місцеве зварювання.
  • Вода сприяє окисленню металу і, як результат, олії.
  • З газами, що згоряють, вода часто утворює кислі розчини, які доводиться нейтралізувати базовими компонентами мастила.

Можливі причини високого вмісту води включають:

  • Негерметичні зварні шви можуть пропускати воду через жир.
  • Режим зупинки і роботи двигунів створює постійну зміну від холодного до гарячого до холодного і т. Д. При охолодженні конденсат утворюється з водою із навколишнього повітря або газів, що згоряють.

Вміст води в мастилі або маслі може, наприклад, Б. можна визначити титруванням Карла Фішера. Кількісне використання ІЧ-спектроскопії також можливо, якщо відома стандартна мастила (порівняйте інтенсивність смуг поглинання).

Класифікація мастильних мастил

За класом консистенції

Відповідно до предметів, що підлягають змащуванню

  • Змащення роликових підшипників (змащення кулькових підшипників)
  • Ущільнювальні мастила
  • водостійка мастило для насоса
  • Змішувач для крана або мастило для крана, залежно від вимог, також стійкий до води або гарячої води ("мастило для гарячої води"), довготривале змащення, придатне для контакту з продуктами харчування або для змащення підшипників Часто на основі Силіконова паста.
  • Контактна мастило повинна запобігати окисленню або корозії електричних контактів
  • Змазки для змащення деталей машин, що контактують з продуктами, у харчовій промисловості (клас H1 Управління з контролю за продуктами та ліками)
  • Змазки для точних механічних цілей, таких як годинники

За сферою застосування

  • Звичайні жири
  • Багатоцільові мастила
  • ЕП мастила
  • Високотемпературні мастила

Застосування для змащування мастил

Як і мастила, мастила використовуються для зменшення механічного тертя та зносу.

Змащувальні мастила працюють через плівку, яку вони накопичують між змащувальними поверхнями. Таким чином, мастило запобігає прямому контакту між рухомими поверхнями. Однак на практиці цього недостатньо для створення стійкої мастильної плівки, яка повністю відокремлює поверхні тертя одна від одної.

Переваги змащення жиром порівняно з мастилом:

  • Мастило не стікає з місця змащення
  • Підходить для мастил, що рідко або повільно рухаються
  • Ущільнення та захист місця змащення від прямого потрапляння бруду та води
  • Захист від корозії за умови відповідного додавання мастила
  • За допомогою мастила змащення масло може повністю розділити двох партнерів тертя, напр. Б. в гідродинамічному підшипнику ковзання

Недоліки мастильного змащення порівняно з масляним:

  • При змащуванні жиром тертя підшипника залишається в межах змішаного тертя. [10]
  • На більш високих швидкостях, напр. B. у високошвидкісних підшипниках жир нагрівається сильніше через більшу в'язкість і досягає критичної температури, при якій базове масло швидше розкладається.
  • Відсутність охолодження точки змащення через відсутність циркуляції
  • Відсутність ефекту очищення в точці змащення.
  • Якщо місце змащування потрібно змащувати, це залежить від міцності адгезиву змащення, наскільки легко можна очистити місце змащення.

Якщо постійне наповнення не планується, а точка змащення відкрита, використовуються масляні ніпелі, щоб підводити свіже мастило до місця змащення за допомогою мастильного пістолета як частину плану технічного обслуговування або змащування. Стара мастило та його домішки витискаються з місця змащення і можуть бути видалені за умови, що хомут, виготовлений зі старої мастила в місці змащення, не є бажаним як ущільнювач проти потрапляння пилу та бруду.

Порівняння деяких мастил

У стовпці цін наведено приблизне співвідношення, яке мило з металевим літієм приймає як 100%.

Аналітичні методи

Аналіз, а також забезпечення якості та контроль змащувальних мастил проводиться за допомогою: [12]

Загальні методи аналізу:

  • Рентгенофлуоресцентний аналіз (XRF): елементний аналіз з можливістю високої пропускної здатності зразка, рекомендований для свіжих мастильних мастил, при використаних мастилах можуть виникати збої.
  • Атомно-емісійна спектрометрія (AES): аналіз елементів з можливістю високої пропускної здатності зразків, рекомендований для свіжих мастильних мастил та використаних мастил. AES може бути проведений згідно з RDE або методом ICP.
  • ІЧ-та комбінаційна спектроскопія
  • ЯМР-спектроскопія

Методи аналізу сировини, що використовується для виробництва мастила:

  • Температура спалаху: Температура спалаху - це температура, при якій у тиглі, заповненому випробовуваною рідиною, розвивається стільки легкозаймистих парів, що їх можна короткочасно запалити зовнішнім займанням.
  • Номер кольору: Зміна кольору базової олії або добавки (порівняно зі стандартом) може надати важливу інформацію про можливі домішки або свідчити про неправильне зберігання (процеси старіння).