潤滑脂基礎知識新版第一頁，共44頁。光滑脂的定義光滑脂的構造脂光滑的組成光滑脂的分類方法光滑脂的重要特性光滑脂的類型光滑脂的選擇準則光滑脂市場與開展趨勢目錄第二頁，共44頁。光滑脂定義光滑脂是參加了稠化劑的光滑油，常用于軸承光滑。通常，光滑脂含有70％～90％的根底油，5％～30％的稠化劑，以及10％左右的添加劑。稠化劑往往決定了光滑脂的耐溫性能和防水性能，而光滑脂的光滑性和耐磨性主要決定于根底油和添加劑。國際上公認的定義是由美國光滑脂協會〔NLGI〕提出的：光滑脂是由稠化劑分散于液體光滑劑中形成的一種固體或半流體的產品。第三頁，共44頁。光滑脂的構造稠化劑的分子或皂纖維在液體光滑劑中形成的三維骨架，液體光滑劑被保持在骨架空隙處。光滑脂實際上是一種被稠化了的光滑油，由稠化劑以膠團或纖維的形式均勻分散在光滑油中，形成膠體分散體系，纖維彼此互相吸引成網狀構造，稠化劑的這種構造通過范德華力和毛細管作用，吸附根底油而形成脂。第四頁，共44頁。光滑脂的構造

通過顯微鏡觀察，光滑脂呈網狀的纖維，中間保存著光滑油。纖維的長度，形狀和扭曲程度取決于制造工藝，決定了光滑脂的主要性能。第五頁，共44頁。光滑脂的組成基礎油

(80-85%)潤滑脂添加劑

(5-10%)稠化劑

(10-15%)第六頁，共44頁。7根底油增稠劑添加劑礦物油合成油皂基非皂基單一皂基〔鈉,鈣,鋰,鋁,鋇等等〕混合皂基復合皂基黏土,硅氧等等.聚合物碳黑抗氧化劑,防銹劑,抗磨損劑,極壓劑,膠黏劑,填料,抗油皂別離劑光滑脂的詳細組成第七頁，共44頁。光滑脂的組成—根底油光滑脂的光滑性能、低溫流動性、高溫時蒸發性能、粘溫性能等取決于根底油的類型和組成。光滑脂的根底油液的選擇主要根據光滑脂的用處和使用條件確定。常用的根底油有礦物油和合成油兩種。第八頁，共44頁。光滑脂的組成—根底油礦物油環烷基光滑油—密度大，傾點低，粘度指數較低石蠟基光滑油---密度小，硫含量低，粘度指數高中間基光滑油----介于兩者之間第九頁，共44頁。

礦物油的優缺點優點：光滑性能好，粘度范圍寬，不同粘度的油分別適用于制造不同用處的光滑脂；來源廣泛，價格低廉。缺點：對高溫、低溫不能同時兼顧，或不能適應寬溫度范圍，同時對一些極高溫、極低溫、高轉速、長壽命、耐化學介質、耐輻射等特種條件無法滿足要求。要滿足這些苛刻條件下使用的光滑脂，還得需要各種合成油。

第十頁，共44頁。合成油：〔聚烯烴、聚醚、聚硅氧烷、合成酯全氟油〕等利用一些化學單體在催化劑的存在下經化學反響而制成與石油光滑油相比都有優異的穩定性、低溫性能和抗氧化性部分可生物降解價格偏高光滑脂的組成—根底油

第十一頁，共44頁。光滑脂的組成—稠化劑

作用：通過對油的吸附和構造組成脂的骨架組成網狀纖維形成不同的構造----抗水性耐高溫稠度流動性等.光滑脂可視為一塊海綿由增稠劑形成的小孔充滿根底油的顆粒施加外力使根底油從增稠劑中釋放出來提供光滑外力消失后根底油被重新吸收到增稠劑中第十二頁，共44頁。皂分子在根底油中借羧基端的離子力和烴基端的范德華力吸引聚結成皂纖維；羧基端互相吸引在纖維內部，烴基則指向纖維外表因此使纖維外表親油。靠兩種力互相吸引而形成交織的網格骨架，使油固定在空隙中、吸附在纖維外表和膨化到纖維內部，從而形成光滑脂。皂化機理第十三頁，共44頁。14鋰基鈉基鈣基X30,000電子顯微鏡中的皂纖維第十四頁，共44頁。

皂基：

目前最大的一類，有鈉基、鈣基、復合鈣、鋰基、復合鋰、鋇基、鋁基、復合鋁

有機：

脲類化合物、酰胺類化合物、有機染料、氟碳化合物等

無機：

膨潤土、硅膠、硼化氮、石墨等

烴基：

如地蠟、石蠟、石油脂等

稠化劑的分類第十五頁，共44頁。光滑脂的組成—添加劑

構造改善劑改善皂油的構造，進步其機械安定性，膠體安定性常用的有甘油環烷酸高級醇乙二醇水等2.功能改進劑可賦予原來不具有的性質而不改變其構造的添加劑.如抗氧劑抗磨劑極壓劑金屬鈍化劑增粘拉絲劑等3.固體填料有固體光滑特性的物質.對根底脂的油膜遭受重負荷，振動，沖擊負荷高溫起補強作用如.石墨二硫化鉬ZnO、TiO2、PbO、BN、PbI2氮化硼銅鉛等金屬粉末第十六頁，共44頁。光滑脂的分類方法-DIN51502類型KP：表示該產品含有根底油、增稠劑和添加劑且具有一定的極壓性稠度系數：1錐入度 310-340 2錐入度 265-295附加字母：K 最大操作溫度+120C附加編號：-30 最低操作溫度-30C第十七頁，共44頁。第2個字母，A為0℃，B為-20℃，C為-30℃，D為-40℃，E為小于-40℃第3個字母，A為60℃，B為90℃，C為120℃，D為140℃，E為160℃，F為180℃，G為大于180℃環境條件防銹性字母4環境條件防銹性字母4環境條件防銹性字母4干燥不防銹A靜態潮濕不防銹D水洗不防銹G干燥淡水防銹B靜態潮濕淡水防銹E水洗淡水防銹H干燥鹽水防銹C靜態潮濕鹽水防銹F水洗鹽水防銹I第5個字母，A為非極壓，B為極壓光滑脂的分類方法-GB/T7361(ISO6743/9)第十八頁，共44頁。NLGI–美國光滑脂學會-用針入度表示光滑脂軟硬程度-用標準圓錐體放于25C光滑脂試樣外表，經5秒鐘后圓錐體所沉入的深度(單位為1/10毫米)，稱為該光滑脂的針入度-針入度越大表示光滑脂越軟，反之表示光滑脂越硬-工作針入度：將25C的光滑脂試樣立即置于ASTM標準油脂處理器中，在經受60次沖擊后測得的針入度原始針入度：在25C時，試樣從試樣瓶轉到測試器的過程中，僅受到最低限度的處理，在沒有經受油脂處理器處理的情況下測得的針入度光滑脂的分類方法-稠度分類錐入深度ASTMD-217第十九頁，共44頁。NLGI光滑脂稠度等級錐入度(cm)NLGI等級應用444-475000半流體潤滑脂400-43000355-3850中央潤滑脂系統310-3401265-2952軸承潤滑脂220-2503175-2054極少使用130-1605085-1156第二十頁，共44頁。

光滑脂的構造決定了它同液體光滑油有不同的特性，既具有流變特性〔非牛頓性觸邊性〕主要表如今：

1不受外力作用時，保持一定的形狀，不會自動流失，受到微弱外力作用產生彈性形變，移去外力又恢復原來的位置和形態

2外力增大到足以使脂發生形變和流動而不能恢復原來的位置和形狀

3脂在流動過程中隨剪切應力的增大

體系粘度隨之減小易形成流體光滑.

4在經受高剪切應力的環境下，光滑

脂的流動性似理想液體，既相似粘

度保持在一個恒定值.

5當剪切停頓光滑脂的稠度等到恢復.光滑脂的重要特性第二十一頁，共44頁。光滑脂與光滑油的比較稠度與剪力有關機器系統不需要復雜的密封,泵,循環,貯藏裝置在機器停止操作以后仍可維持長時間的防銹功能不論機器的運作定向如何仍可停留在工作面上潤滑脂粘度一般不受剪力影響機器系統需要密封,泵,循環,貯藏裝置在長時間機器停止操作以后可能失去防銹作用在機器滾動或其它操作中可以被拋離工作面潤滑油第二十二頁，共44頁。適合不易添加潤滑劑之部分密封作用可避免外物進入潤滑油需要較頻繁的添加對外物進入無密封作用通過循環起冷卻作用只適合完全正確接合的部分潤滑脂潤滑油無/低流動-冷卻功能低適合不完全正確接合的部分光滑脂與光滑油比較〔續〕第二十三頁，共44頁。光滑脂的優點1、光滑脂光滑無需復雜的密封裝置和供油系統，可以降低設備的維護費用；

2、光滑脂的粘附性使其在摩擦外表上的保持力強，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開的摩擦部件上使用。

3、光滑脂使用壽命長，供油次數少，無需經常添加。

4、光滑脂的油膜厚度比光滑油的油膜厚度厚。

5、光滑脂的摩擦系數比光滑油低，節約動力消耗。

6、光滑脂承載才能、減震才能和降噪才能更好。

第二十四頁，共44頁。光滑脂的缺點1、光滑脂是半固體，常溫下不流動，所以摩擦部件上加脂、換脂和清洗比較困難；

2、混入的水份、灰塵、磨屑難以別離出來。

3、光滑脂的光滑方式決定其冷卻效果較光滑油差。

4、對高轉速不太適用。一般來說，普通的礦油光滑脂只允許使用的轉速為DN值〔軸承內徑mm×轉速r/min〕小于300，000mmr/min。隨著光滑技術的開展，合成光滑脂可以使用到DN值50萬~60萬，甚至100萬。

第二十五頁，共44頁。NLGI通過錐體錐入度試驗測量光滑脂的稠度。將針入度計圓錐體掉落到光滑脂中；圓錐體進入光滑脂越深，分類號碼越小。針入圓錐體光滑脂外表光滑脂杯使用中的光滑脂的稠度穩定性可采用延長的針入度試驗進展測量：ASTMD-217〔針入圓錐體測試〕或ASTM1831〔光滑脂橫向動穩性測試〕。光滑脂特性——錐入度第二十六頁，共44頁。光滑脂特性-稠度的影響光滑脂稠度主要取決于增稠劑的含量根底油的粘度及添加劑對光滑脂的稠度影響甚微。光滑脂的消費工藝流程右側近處顯示的光滑脂增稠劑含量較高〔較硬〕，右側遠處顯示的光滑脂增稠劑含量較低〔較軟〕。第二十七頁，共44頁。

延長工作錐入度是指光滑脂在工作器中經過10萬次剪切之后的錐入度測定值，單位；一般情況下光滑脂經剪切會變稀。其與60次工作錐入度的差值反映光滑脂的剪切安定性。

有研究證明，剪切安定性差的光滑脂在高速長期運轉軸承中的流失嚴重，會影響到光滑脂的使用壽命。

光滑脂特性-延長工作錐入度第二十八頁，共44頁。光滑脂滴點是根底油從增稠劑中釋放出來且無法被增稠劑再吸收時的溫度。滴點溫度受到所用增稠劑類型的影響。滴點單鋰鋰復合物聚脲石灰皂無水鈣鈣復合物改性黏土滴點175°C250°C250°C90°C140°C260°C260°C溫度計(油浴)光滑脂特性-滴點第二十九頁，共44頁。類型單鋰鋰復合物聚脲石灰皂無水鈣鈣復合物改性粘土滴點347°F482°F482°F194°F284°F500°F500°F類型單鋰復合鋰聚脲石灰皂無水鈣復合鈣改性黏土滴點175°C250°C250°C90°C140°C260°C260°C最高工作溫度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光滑脂滴點與最高工作溫度有關—但兩者并非同一碼事。光滑脂特性-滴點第三十頁，共44頁。如光滑脂分油量過大超出其評定指標，光滑脂本身會變稠、失去光滑作用膠體安定性差或溫差過大、存儲壓力過大都是產生分油的原因油別離通常稱為泛油。在較高的工作溫度、壓力或存儲條件下，當根底油的數量超過增稠劑可以吸收的數量時，會出現泛油。儲存中的脂容器在翻開時也可能在外表出現少量根底油。不用擔憂這種現象，因為在光滑脂工作時這些根底油會被吸收回到增稠劑中。光滑脂特性-油脂別離性第三十一頁，共44頁。在光滑脂的應用中，對于較大荷載可能需要使用極端壓力添加劑可增強承受才能例如，極端壓力添加劑可改善壓鑄機、研磨機或齒輪中重荷軸承的性能。它對于重型卡車、汽車底盤及輪轂軸承也有好處光滑脂特性-極壓性第三十二頁，共44頁。什么是銅片腐蝕測試流程(DIN51759,ASTM-D130):測試的目的？本測試主要是來檢驗標準銅片在與光滑脂接觸情況下是否容易被腐蝕。本測試可以檢驗光滑脂防腐蝕的才能。銅片在經過研磨劑打磨之后插入到光滑脂試樣中。燒杯和光滑脂試樣被一起加熱到100℃。經過24小時的測試之后，檢查銅片的變色程度〔變色程度=腐蝕〕。光滑脂特性-抗腐蝕性第三十三頁，共44頁。光滑脂的耐水性受幾個工作溫度影響：可通過實驗來確定脂與水的互相作用：水沖(ASTMD-4049)水洗(ASTMD-1264)WetShellRoll(modASTMD-1831)增稠劑類型光滑脂稠度〔NLGI#2光滑脂耐水性及水沖掉性優于#1光滑脂〕添加劑光滑脂特性-抗水性第三十四頁，共44頁。利用鐵質刮板將光滑脂涂抹在玻璃片上。然后將玻璃片放進試管中，加水至一半的光滑脂被水浸泡。試管被放進烘箱中規定的時間〔DIN51807：40℃或90℃，3小時〕。然后觀察光滑脂，結果為0-3三個等級，0表示光滑脂毫無變化；3表示光滑脂已經部分或全部溶解，并與周圍的水形成乳化液。這個光滑脂沒有一點也沒有乳化。光滑脂特性-抗水性第三十五頁，共44頁。

1、鈣基光滑脂：抗水性好，但耐熱性差，最高使用溫度：60℃。價格：低。

2、鈉基光滑脂：抗水性極差，耐熱性和防銹性一般，一般使用在80℃左右，價格較低。

3、鋁基光滑脂：防銹性好，耐熱性和抗水性差，最高使用溫度50℃，價格低。

4、通用鋰基光滑脂：耐熱性好、抗水性、防銹性好，最高使用溫度120℃，價格適中。

5、極壓鋰基光滑脂：耐熱性好、抗水性、防銹性好，極壓性能好，最高使用溫度120℃，適用于負荷較高的機械設備和軸承及齒輪的光滑。價格適中。

6、二硫化鉬極壓鋰基脂：耐熱性好、抗水性、防銹性好，極壓性能好，最高使用溫度120℃，適用于負荷較高或有沖擊負荷的部件。價格適中。

市場上常見的光滑脂品種各有哪些特點？第三十六頁，共44頁。7、膨潤土光滑脂：耐熱性好、抗水性較好，防銹性差，最高使用溫度在130℃左右，價格相對較高。

8、復合鈣基光滑脂：耐熱性、抗水性、防銹性好，機械安定性〔抗剪切性〕較好，最高使用在130℃左右，價格較高。

9、極壓復合鋰基光滑脂：耐熱性、抗水性、防銹性、機械安定性、極壓性好，最高使用在160℃，價格較高。

10、聚脲脂：耐熱性好、抗氧化性好、抗水性好、極壓性好、有較長的軸承壽命，還具有一定的抗