如果使用溫度超過(guò)400攝氏度(750華氏度),那么潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油的基本組成是怎樣的呢?
很多因素會(huì)影響潤(rùn)滑劑的成分選擇。對(duì)于溫度而言,主要受其影響的因素是粘度、高溫降解性和氧化安定性能。在一個(gè)完美的世界里,如果你單純考慮溫度的影響來(lái)選擇潤(rùn)滑劑的話,你會(huì)選擇一種在低溫下具有良好的泵送性能,同時(shí)在高溫下又能提供良好保護(hù)的潤(rùn)滑劑(具有非常高的粘度指數(shù)),這種產(chǎn)品不會(huì)高溫降解或“融化”在熱的機(jī)器表面上留下印記,也不會(huì)隨著溫度的升高而氧化。這意味著烴類基礎(chǔ)油不是好的選項(xiàng)。

即使是聚α-烯烴(PAO)類的合成油,其為最純凈和性能最好的烴類基礎(chǔ)油了,上面提到的400℃的使用溫度也無(wú)法承受。合成烴的實(shí)際溫度限值要小于200℃,其初始熱降解溫度會(huì)高于此,但它們將在溫度升高的過(guò)程中快速氧化,有效的使用壽命僅為幾個(gè)小時(shí)。
此類潤(rùn)滑劑僅可以在低于170℃的溫度下有效潤(rùn)滑,高于這個(gè)溫度幾乎總是不能達(dá)到理想的效果。其結(jié)果是降低了潤(rùn)滑劑的使用壽命、降低了承載能力、使運(yùn)行速度較慢、導(dǎo)致了摩擦級(jí)別的增加、使用困難增多,兼容性變差等等問(wèn)題。
基礎(chǔ)油的熱分解溫度可以使用ASTM D2879方法來(lái)測(cè)試出。添加劑的使用不能改進(jìn)這些測(cè)試結(jié)果,但是它們可以降低存在潤(rùn)滑油、包括添加劑中不穩(wěn)定的化合物。表1是一些特殊基礎(chǔ)油的熱分解溫度。

如表1所見(jiàn),400℃以上的潤(rùn)滑油的選擇變得非常有限,有的潤(rùn)滑劑可以用于400℃以上的溫度范圍,但存在的問(wèn)題是,他們?cè)谡囟认率枪腆w,產(chǎn)品在設(shè)備中的傳送性是一個(gè)巨大的問(wèn)題。
當(dāng)我們?cè)谟懻摑?rùn)滑脂使用的溫度上限時(shí),必須要提到增稠劑的一些局限性。當(dāng)潤(rùn)滑脂的溫度升高到某點(diǎn)時(shí),其凝膠結(jié)構(gòu)就變得不穩(wěn)定,脂變成了液體。變成液體時(shí)的溫度叫做該脂的滴點(diǎn)。還有一些脂極其穩(wěn)定,傳統(tǒng)潤(rùn)滑脂稠化劑的滴點(diǎn)如表2。

顯然,傳統(tǒng)稠化劑的潤(rùn)滑脂也不能承受近400℃的高溫。能夠解決的辦法是使用固體潤(rùn)滑劑和固體潤(rùn)滑材料。但是固體潤(rùn)滑劑在使用過(guò)程中存在著很多缺點(diǎn),有時(shí)為了某些性能達(dá)到更好,也必須要作折中處理。
至于潤(rùn)滑劑的選擇,在低于100℃溫度下有多種選擇,這就使我們的決策更加困難。然而,在高于400℃的溫度下,僅有少量的潤(rùn)滑劑能夠使用,這就使決策過(guò)程更容易些。在這個(gè)溫度下長(zhǎng)壽命的潤(rùn)滑劑僅有:液體金屬、液體氧化物和一些像二硫化鉬類的固體潤(rùn)滑劑。
唯一能真正解決這些極端高溫下的潤(rùn)滑問(wèn)題,就是要重新評(píng)估系統(tǒng)和環(huán)境來(lái)重新設(shè)計(jì),潤(rùn)滑劑可能會(huì)有一點(diǎn)兒的機(jī)會(huì)。
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