润滑脂的流变特性.ppt

润滑脂的流变特性 润滑脂的流变特性 一、润滑脂介绍 二、润滑脂的流变性 自然界常见的流体是空气和水， 被认为是牛顿流体，它们的主要特征是切应力和切应变率之间服从牛顿内摩擦定律．这也是流体力学研究牛顿流体中的层流，对紊流的研究还没有形成了比较完整的理论体系．实际上，自然界和工程技术界，存在大多数是非牛顿流体，比如润滑脂、油漆、蜂蜜、牙膏、泥浆、煤水浆、水击（水锤）沥青和火山熔岩等，它们往往具有与牛顿流体不同的本构方程和流动特性．它们研究更为复杂，有其独特特性：爬杆效应，射流胀大，无管虹吸，湍流减阻。 润滑脂 1、润滑脂的定义 润滑脂是润滑材料的一种，用于减少相对运动表面之间的摩擦和磨损。润滑脂的定义是由基础油、稠化剂及添加剂组成的，常温下呈半流至半固体状态的塑性润滑剂。 2、润滑脂的作用 由于机械的结构，运动形式和密封类型，或是由于需要润滑剂起到部分或全部密封作用，以防止润滑剂流失或防止脏物进入工作区而提出的。而润滑脂基本上是固态，虽没有液体润滑剂所具有的冷却和清洗的作用。但是润滑脂均能达到液体润滑剂所具有的其他作用。 “一种良好的，具有特定用途的润滑脂应具有如下特性: （1）具有适当的润滑作用，以降低摩擦并防止轴承发生有害的磨损。 （2）防止腐蚀。 （3）起到密封作用，防止水或脏物进入。 （4）避免从润滑表面上泄漏、滴落或发生不应有的甩出。 （5）在长期使用中，不会因机械工作(在轴承中)使润滑脂的结构或稠度发生不良的变化。 （6）在气温很低的情况下，不会变得很硬，产生很大的运动阻力 （7）能与橡胶密封以及在机械中与被润滑部位的其他材料相适应。 （8）允许混入少许杂质(如水分)，而不致失去一些有效的特性。 总之，润滑脂的作用主要是润滑、保护和密封。 3、润滑脂的应用范围 全世界开发的能量约有三分之一消耗于摩擦过程中，润滑剂是加入到两个相对运动的接触表面之间的降低其摩擦和磨损的物质，润滑是降低摩擦和减少磨损的主要手段。润滑脂就是润滑剂的一种，它在各个领域中都得到广泛应用。全世界润滑脂的年产量约100万吨，品种多，广泛用滚动轴承和一些滑动轴承，齿轮中使用也有较好的效果。 在采矿、冶金、机械制备重工业中都要使用润滑脂； 轻工业中，纺织、造纸、印染机械设备中也需要使用润滑脂；军事工业方面，车辆、飞机、舰船、坦克和导弹都需要润滑脂。总之，润滑脂是不可缺少的一类润滑材料。 4、润滑脂的结构 润滑脂是由基础油，稠化剂和添加剂（包括固体添加剂）组成。基础油是液体润滑剂，可用矿油或合成油。稠化剂是一些有稠化作用的固体物质，有皂基和非皂基稠化剂。添加剂可以改进或增加润滑脂的某些性能。润滑脂的性能主要取决于润滑脂的组成和结构。 润滑脂的结构 润滑脂是将固体稠化剂分散在基础油内所形成的物质。固体稠化剂以极细纤维分散在液体组分中，并通过彼此之间的吸引力搭成庞大的三维网络结构，使润滑油蕴含其中形成稳定的半固体、半流体胶体分散体系。润滑脂属非牛顿流体，具有独特的流变特性——弹性、粘弹性、触变性、壁滑移等，它不仅具有良好的润滑特性，还具有密封和保护作用。加入添加剂，还可使它具有特殊的性能，从而润滑脂广泛用于各种润滑系统中。 润滑脂结构 润滑脂是一个胶体结构体系，具有显著的非流顿流体性质，润滑脂的黏度是温度和剪切力的函数，属于非牛顿流体。润滑脂的流动性质常常是以高温下的强度极限值来评估其是否易于流动，而以低温下的相似黏度值来预计其是否能正常流动 润滑脂体系具有分散相微粒互相交接形成的三维结构骨架以及借助吸附力维系它的分散介质润滑油。当作用于润滑脂的外力低于润滑脂结构骨架的强度极限时，润滑脂体系只会产生弹性变形，而不会发生流动，当润滑脂所受外力达到或超过其强度极限时，润滑脂的结构骨架会遭到破坏，部分基础油会从遭破坏的结构骨架中流出，润滑脂开始从不流动转变为流动。 二、润滑脂的流变性能 1、润滑脂流变性能定义 润滑脂在外力作用下表现出来的流动和形变的性质，称为润滑脂的流变性能，由于润滑脂是具有结构性的非牛顿流体，其黏度与温度和剪切应力有关。流变性能是润滑脂的重要基础性质，与润滑脂的使用关系密切。其参考指标有稠度、强度极限、相似粘度、表观黏度和低温转矩。 2、润滑脂在受到外力作用时的流动和变形的特性 (1) 当润滑脂不受外力作用时，能象固体一样保持一定形状，即在静止时不会自动流失。 (2) 当受到微弱外力作用后，产生弹性变形；移去外