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潤滑脂粘度測定應用

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01 潤滑脂簡(jiǎn)介

潤滑脂是將一種或幾種稠化劑分散到一種(或幾種)液體潤滑油中形成的一種固體或半固體

狀的產(chǎn)物,潤滑脂實(shí)質(zhì)上是一種稠化了的潤滑油,由稠化劑以膠團或纖維形式均勻地分散在

基礎油中,形成膠體分散體系。稠化劑膠團或纖維結構通過(guò)范德華力和毛細管作用吸附住基

礎油,形成脂。潤滑、渦輪及其他機械部件上。

02 粘度測定及流變學(xué)研究的意義

潤滑脂屬于典型的非牛頓流體,潤滑脂的粘度和流變學(xué)特性在一定程度上決定了潤滑脂的使

用性能。潤滑脂的流變特性直接影響潤滑脂工作過(guò)程中表現出的摩擦磨損性能、軸承啟動(dòng)性

能、振動(dòng)噪聲等性能,與軸承流失、漏油、泵送流動(dòng)性等使用性能密切相關(guān)。大量的研究和

實(shí)踐表明,在潤滑脂的生產(chǎn)制備過(guò)程中,基礎油粘度、稠化劑種類(lèi)、稠化劑含量、溫度和添

加劑、制備工藝、纖維結構等因素均會(huì )對潤滑脂的粘度和流變學(xué)特性產(chǎn)生影響。

因此,在潤滑脂的生產(chǎn)加工工藝中,必須注意對粘度的控制和流變學(xué)特性的研究。根據不同

的應用行業(yè)及使用用途,合理調節潤滑脂各組分的種類(lèi)、含量及配比、微觀(guān)纖維結構等參數,

優(yōu)化和改進(jìn)制備工藝,生產(chǎn)出滿(mǎn)足不同行業(yè)及不同用途的產(chǎn)品。

03 潤滑脂粘度測量

使用 DV3T 錐板流變儀+TC-650 AP 循環(huán)水浴系統(如圖 1 所示),測試一種潤滑脂(用戶(hù)提

供)在 20℃和 40℃條件下,粘度隨剪切速率改變而變化的情況。

 


分析溫度和剪切速率對潤滑脂表觀(guān)粘度的影響情況,確定潤滑脂粘度的測試方法。TC-650 AP

循環(huán)水浴系統用于控制樣品溫度,Rheocalc T 軟件連接主機,進(jìn)行程序編輯及數據采集,繪

制粘度變化曲線(xiàn),以及數據分析,測試數據及分析結果詳見(jiàn)圖 2。

使用 Rheocalc T 軟件編輯剪切率掃描程序,待樣品溫度穩定后開(kāi)始粘度測試,根據圖 2 

結果可知,當剪切率增加時(shí),該潤滑脂的粘度顯著(zhù)下降,具有剪切變稀的特性,在 20℃時(shí)

粘度的下降速率高于 40℃時(shí)的粘度下降速率。

在確定潤滑脂表觀(guān)粘度的測試方法時(shí),應通過(guò)調節轉子及轉速(或剪切率),使粘度計的扭

矩讀數在 10% - 90% 之間(中高扭矩為佳),以獲得穩定且準確的粘度測試結果。根據圖 3

中扭矩隨剪切率變化的情況,該潤滑脂在 20、40 ℃條件下進(jìn)行剪切率掃描測試時(shí),在 4、8、

20 1/S 三種剪切率下,扭矩讀數在 40-60%之間,因此,這三種剪切率均可以作為該潤滑脂

的粘度測試條件。此外,為了獲得具有重現性的測試結果,必須確保測試條件的一致性(粘

度計機型、轉子編號、轉速或剪切率、溫度、測試時(shí)間、樣品量等)。

錐板粘度計適用于微量樣品的粘度測試,測試所需樣品體積僅為 0.5-2.0 mL(具體的樣品量

與所使用的轉子型號相關(guān)),可有效節約測試成本;錐板粘度計使用錐形轉子及配套的樣品

杯,可以計算的剪切率和剪切應力,得到粘度;樣品杯中內置 RTD 溫度探針,通

過(guò)外接循環(huán)水浴,可實(shí)現測試過(guò)程中樣品溫度的控制和測量;由于樣品量很少,可快速恒溫,

有效提高測試效率。TC-650 AP 循環(huán)水浴系統的控溫精度zui高可達 0.01℃,為粘度測試提供

準確及穩定的溫度條件。

04 應用概述

作為世界上zui的粘度計/流變儀生產(chǎn)商之一,AMETEK - Brookfield 一直致力于為廣大用戶(hù)

提供質(zhì)量穩定可靠,測量度高,測量重復性好的產(chǎn)品。Brookfield 粘度計的測量精度可

以達到全量程測量范圍的±1%,重復性可以達到±0.2%,是實(shí)驗室開(kāi)展質(zhì)量控制及產(chǎn)品研發(fā)

的理想選擇。針對不同行業(yè)的粘度測試需求,提供個(gè)性化的解決方案,適應各種行業(yè)用

戶(hù)的分析需求。

潤滑脂的流變特性與工作性能密切相關(guān),研究潤滑脂流變特性對摩擦磨損行為、軸承啟動(dòng)狀

態(tài)、振動(dòng)噪聲情況的影響,用屈服應力、觸變性、粘彈性等流變學(xué)參數分析潤滑脂摩擦磨損

性能、軸承啟動(dòng)性能、振動(dòng)噪聲性能,對指導不同工況下潤滑脂的選擇以及潤滑脂工作性能

評價(jià)分析具有重要的意義。


RST 流變儀可以進(jìn)行全面的流變學(xué)測試,在質(zhì)量控制和研發(fā)領(lǐng)域均可進(jìn)行的流變分析。

RST 系列流變儀具有控制剪切率和剪切應力兩種模式,尤其適合于測量非牛頓流體在穩態(tài)流

動(dòng)下的粘度、流變曲線(xiàn)等特性。另外,它還可以測量非穩態(tài)剪切流動(dòng)和蠕變狀態(tài)下的粘彈性、

屈服應力以及觸變性等流變特性。

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