航空润滑油在高温下要为航空发动机提供冷却,抗腐蚀和润滑等功能以保证航空发动机在高温高速条件下安全稳定地运行.从理化性能,高温氧化腐蚀性能,润滑性能和热性能等方面对4012和4108两种合成航空润滑油的性能进行了对比.4012合成航空润滑油和4108合成航空润滑油均具有较好的高温抗氧化腐蚀性能,但4012合成高温航空润滑油的高温抗氧化性能优于4108合成航空润滑油,同时4012合成航空润滑油有更好的热性能.(图4表3参考文献3)
合成酯通常分为双酯,芳香酯,多元醇酯以及复酯等,因其具有优良的使用性能,现已被广泛应用于航空航天发动机油,汽车和船用发动机油,压缩机油,液压油以及齿轮油等领域.从合成酯润滑油的市场消耗量,发展历程及制备工艺等方面对合成酯润滑油进行了综述.随着环境保护法规的日益严格和消费者环境保护意识的日益增强,合成酯润滑油的应用越来越广泛,将会实现高速增长.(图0表0参考文献15)
航空润滑油在高温下产生结焦,这些结焦会分布于整个航空发动机润滑系统,使航空发动机的运行工况恶化,最终会对飞行安全产生不可预知的风险.针对某航空润滑油的高温结焦问题,采用元素分析及能谱分析等手段,对航空润滑油高温结焦产物的组成进行了分析.航空润滑油高温结焦产物是一种含有金属元素和非金属元素的杂化物,碳,氧,铝和铜元素是结焦的主体元素,随机出现的其他微量元素可能来源于添加剂和/或外界污染物.(图5表2参考文献9)
航空发动机具有设计技术先进,研制周期长及工作条件苛刻等特点.航空发动机润滑油用于主轴轴承、传动齿轮的润滑与冷却,对航空发动机的正常工作起着至关重要的作用.随着航空发动机推重比的不断提高,航空发动机热负荷和机械负荷也不断增大,对航空润滑油的性能要求越来越高,其技术性能也必须随着发动机的使用需求而不断提升.为此对典型航空发动机润滑油的使用情况、标准和研制流程以及使用需求进行了介绍.同时,必须开展耐高温航空润滑油材料特性试验方法的研究以及防腐型航空润滑油应用技术的研究.(图2表0参考文献4)
特种液压油系国产自主单剂配方,其清洁度要求要达到NAS7级及以上.在生产过程中发现,特种液压油中的抗泡剂及染色剂对其清洁度和抗泡性能的影响较大,会导致特种液压油的清洁度和抗泡性能相互影响和波动,两者难以平衡.通过对特种液压油抗泡性能的量化分析和对抗泡剂,清洁度与抗泡性能间的关系分析,对工艺参数(过滤精度和过滤压力差)和加料顺序进行了调整,在保证特种液压油清洁度的前提下,其抗泡性能提高了约33.3％.调整工艺后,可以使得特种液压油的抗泡性能指标一次合格.(图2表1参考文献3)
润滑油泄漏是设备运行中常见的故障,不仅浪费油料,还会污染环境,甚至会影响到设备安全运行,因此对润滑系统检漏,快速识别泄漏点是设备管理和维修中的重要环节和难点.而传统的检漏方法难以快速识别泄漏点,从而给设备运行带来风险和隐患.荧光示踪检漏技术是将荧光剂加入到润滑系统中,经紫外线激发后发出荧光,可方便,准确,快速地检测出泄漏点.但润滑油基础油对荧光剂的显色有着重要的影响,为此就基础油类型对荧光剂显色效果的影响进行了研究.芳烃含量较高的基础油对荧光剂显色有明显的干扰,而芳烃含量较低的基础油却有着优异的荧光效果.研究基础油对荧光剂显色的影响,对在润滑系统检漏中选择合适的示踪荧光剂有着重要的指导作用和参考价值.(图6表2参考文献15)
环烷基润滑油凝点较低,是生产冷冻机油的优质原料,克拉玛依油田具有宝贵的环烷基原油资源.以克拉玛依环烷基油为原料油(减二线油),在200 mL加氢反应装置上对原料油进行了中压加氢,临氢降凝和补充精制处理.就加氢温度对基础油颜色及絮凝点的影响进行了考察,并对馏分进行了分析.在合适的温度下可以生产出符合要求的N46加氢基础油,采用甩尾的蒸馏方式可以改善N46加氢基础油的颜色和絮凝点,以用于调配N46冷冻机油.(图2表4参考文献4)
将聚合物添加到锂基润滑脂中以改善锂基润滑脂性能的研究较少,为此就环氧树脂(ER)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物对锂基润滑脂性能的影响进行了测定,以提升锂基润滑脂的性能及开拓更广泛的应用前景提供参考.考察发现环氧树脂或聚甲基丙烯酸甲酯聚合物在一定程度上均可以改善锂基润滑脂的滴点,锥入度,高温黏附性能,高温结焦性能,抗水性能及摩擦学特性(摩擦因数及抗磨损性能),提高了锂基润滑脂的综合性能.(图7表2参考文献16)
在392 N,60 min,1200 r/min及75 ℃的试验条件下,用四球摩擦试验机对纳米金刚石在150N基础油中的摩擦学行为(减摩性能及抗磨损性能)进行了考察.在150N基础油(平均摩擦因数为0.099,磨损直径为0.908 mm)中分别添加10μg/g,25 μg/g,50 µg/g及100 µg/g的纳米金刚石,其相应的平均摩擦因数依次为0.067,0.059,0.060及0.083,相应的磨损直径依次为0.775 mm,0.773 mm,0.835 mm及0.861 mm.纳米金刚石可以改善150N基础油的摩擦学行为,其最佳添加量为25 μg/g,此时150 N基础油的减摩性能提高了 40.40％,抗磨损性能提高了 14.87％.(图15表0参考文献3)
润滑油脂泄漏,废弃润滑油脂的非正规处置或无序排放都会给生态环境和人们的身体健康带来极大的危害.随着我国相关环保法规的不断完善,已经逐步倒逼国内润滑油行业开始研发和应用相关可生物降解润滑剂.可以预见,今后国内可生物降解润滑剂的市场需求潜力将得到进一步挖掘和释放,发展速度将逐渐加快.因此,开发可生物降解润滑剂具有重要的生态价值和现实意义.合成酯的分子结构类型多,可调控性强,具有固有的生物降解性和环境友好特性,是开发可生物降解润滑剂的最佳基础油.对合成酯在可生物降解润滑剂中的应用进行了综述.(图8表4参考文献55)
己二酸双酯及己二醇双酯具有相似的分子结构,己二酸双酯经常用作低黏度航空润滑油基础油,而己二醇双酯却并没有在航空润滑油中得到应用,其原因未见报道.采用了计算化学分子模拟技术对己二酸双酯及己二醇双酯分子结构的稳定性进行了探索.通过计算己二酸双酯分子和己二醇双酯分子中不同断裂位点C-H键的键解离能,从分子层面对己二酸双酯分子和己二醇双酯分子结构的特点和稳定性进行了研究.分子模拟计算表明,己二酸双酯分子和己二醇双酯分子中C-H键的键解离能基本相当,即两者具有相当的高温稳定性和结构稳定性,己二酸双酯之所以被用作航空润滑油是市场的选择.此外,分子计算表明,己二酸双酯及己二醇双酯分子中的酰基α位仲碳C-H键的键解离能＜α位羟基仲碳C-H键＜正常仲碳C-H键,此计算结果与传统认识有所不同.(图30表0参考文献11)
为了降低电厂液压介质泄漏带来的火灾风险,磷酸酯抗燃液压油应运而生.从磷酸酯抗燃液压油的发展来看,大致分为三个代次,每个代次的磷酸酯抗燃液压油具有不同的分子结构和性能特点.由于磷酸酯分子的特殊性,在使用过程中的水分,高温及氧气均会导致磷酸酯抗燃液压油劣化.为此对磷酸酯抗燃液压油的发展和劣化(水解劣化,热裂解劣化及氧化劣化)机制进行了综述,以期对磷酸酯分子结构的调控及液压系统的设计和优化提供新的思路.(图4表0参考文献13)
在齿轮箱的运行过程中,若密封件失效造成齿轮油泄漏、可导致齿轮润滑效果下降或产生异响,振动及磨损等故障.随着现代机械的发展,对齿轮箱零泄漏,长寿命的要求更加苛刻.齿轮油与密封橡胶的长期相容性是保障齿轮箱长周期密封性能和正常使用的重要因素.从齿轮箱长周期密封影响因素,评价方法及解决方案等方面对齿轮箱长周期密封评价方法及满足长周期密封要求的工业齿轮油(长城AP-SGO齿轮油)进行了综述和介绍.
随着"碳达峰"与"碳中和"战略目标的不断推进,开展润滑脂碳足迹的测算工作具有重要的指导意义.以复合磺酸钙润滑脂为例,用生命周期评估(LCA)方法对典型润滑脂的碳足迹进行了分析,明确了润滑脂生产过程中碳足迹核算的基本流程,初步建立了润滑脂碳足迹的核算模型.通过对润滑脂碳足迹的核算,探索我国润滑脂生产及运输过程中对温室效应的影响,为润滑脂行业进一步开展生命周期评估提供定量化的数据支持,并找出润滑脂生命周期中温室气体排放较大的环节和因素,以寻求低碳制备润滑脂的途径.
润滑油的磨损腐蚀是造成传动系统腐蚀的重要因素.某齿轮传动系统使用合成酯润滑油后轮齿摩擦表面出现了磨损腐蚀,严重地影响到齿轮传动系统的可靠运行.采用两款合成酯润滑油对比的方法,在125 ℃,392 N,1200 r/min及60 min等试验参数下,建立了用四球摩擦磨损试验机来评价合成酯润滑油磨损腐蚀的试验方法.该方法可以有效评价和区分合成酯润滑油的磨损腐蚀.能谱分析表明,在机械因素和化学因素的交互作用下,合成酯中的磷酸三甲酚酯与金属表面发生摩擦化学反应,在起抗磨作用的同时,生成的磷酸在摩擦表面局部聚积造成了磨损腐蚀.
随着船用发动机技术的发展,环保法规的日益严格以及低硫燃油(硫含量＜0.5％质量分数)的使用,船用气缸油的性能也不断地更新升级,并将于2026年取消所有CatⅠ级别的船用气缸油,进一步推出市场需求的与低硫燃油配套的高清净性40BN气缸油.用热管模拟试验和分散性模拟试验对开发的高清净性40BN气缸油的高温清净性能进行了评价,并进行了发动机验证试验.开发的高清净性40BN气缸油的具有良好的碱值保持能力,优异的润滑性能和清净性能,能够满足使用低硫燃油的低速船用发动机的润滑需求.
汽车行业的烤漆高温链条油占有重要市场份额,开发自主技术的聚醚高温链条油对我国汽车行业涂装输送设备的配套与升级具有重要意义.研制的高温链条油由水溶性聚醚(WSP),4.0％的复合抗氧剂(1.0％受阻酚+2.0％烷基苯胺+1.0％硫化苯胺),1.0％的磷酸烷基苯酯抗磨剂及0.6％的复合防锈剂(0.1％烃基肌氨酸+0.5％咪唑衍生物)组成,其具有良好的抗结焦性能,高温稳定性,高温(150 ℃)润滑性能和渗透能力,与电泳漆有良好的相容性,性能达到或超过了同类进口油的水平.
丙烷制冷剂(R290制冷剂)的臭氧消耗潜值(ODP)为零,全球变暖潜值(GWP)低,环保性能优良,且价格低廉,属于绿色制冷剂,是商用制冷设备主流的制冷剂之一.目前与丙烷制冷剂配套的冷冻机油是合成酯型冷冻机油,价格昂贵.为了降低成本,增强市场竞争力,开发了矿物油型丙烷冷冻机油以替代合成酯型冷冻机油,从而拓宽冷冻机油的结构.研制的丙烷冷冻机油由调合基础油(N4石蜡基油+N6环烷基油),0.3％的酚型抗氧剂,2.2％的磷系抗磨剂及10.0 μg/g的硅油抗泡剂组成,具有良好的抗氧化性能,抗磨损性能及泡沫特性,通过了 1000 h的压缩机加速寿命台架试验,能够满足丙烷制冷剂商用压缩机的润滑要求,可以替代合成酯型冷冻机油.
中国石化于2021年成功生产出了低黏度的PAOs基础油(PAO4及PAO6黏度等级),打破了国际油公司对PAOs基础油的技术垄断.为此就中国石化生产的低黏度PAOs基础油与市场主流的某国际知名品牌PAOs基础油(PAO4及PAO6黏度等级)的分子结构及性能进行了对比研究.中国石化生产的低黏度PAOs基础油的分子结构虽然与市场主流PAOs基础油的分子结构有所差异,但其黏温特性,蒸发损失,低温性能,抗氧化性能,橡胶相容性及减摩抗磨性能等均与市场主流PAOs基础油相当,达到了行业先进水平,具有广阔的应用空间.
等速万向节润滑脂是汽车用量最大的润滑脂之一.汽车等速万向节由外球笼等速万向节(BJ)和内球笼等速万向节(TJ)组成,由于外球笼等速万向节和内球笼等速万向节润滑的差异性,需要使用两种润滑脂.为了简化品种,对能够同时满足内球笼万向节和外球笼等速万向节润滑要求的通用万向节润滑脂进行了研制.通用万向节润滑脂的基础油为调合基础油(环烷基油+石蜡基油),稠化剂为锂皂/钙皂(12-羟基硬脂酸锂皂∶12-羟基硬脂酸钙皂=70∶30),并添加有4.2％的复合抗磨/极压剂(1.5％锌盐+2.0％含硫剂+0.7％含磷剂).研制的通用万向节润滑脂的理化性能,摩擦学特性(摩擦因数及抗磨损性能)及耐久性试验均达到或超过了主流竞品润滑脂,能够满足内球笼等速万向节和外球笼等速万向节的润滑要求,实现了等速万向节润滑脂的通用化.
