-0-第2期周維貴等基于聚- -ax烯烴油的鋰基潤(rùn)滑脂流變性3:研究,給正確認(rèn)識(shí)潤(rùn)滑脂和指導(dǎo)實(shí)際使用帶來(lái)了--定的局限性。稠化劑和基礎(chǔ)油作為潤(rùn)滑脂的主要組分,對(duì)潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生重要作用。因此,本文主要從稠化劑含量、基礎(chǔ)油黏度等潤(rùn)滑脂組分和剪切速率、應(yīng)力、應(yīng)變與溫度等實(shí)際使用條件出發(fā),對(duì)鋰基潤(rùn)滑脂屈服應(yīng)力、表觀黏度、儲(chǔ)存模量、損耗模量和觸變性等流變學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。1實(shí)驗(yàn)部分1.1原料和潤(rùn)滑脂 制備.1.1 原料稠化劑:12-羥基硬脂酸鋰皂?；A(chǔ)油:PA04, PA08, PAO25 , PAO100。1.1.2鋰基潤(rùn)滑脂的制備和性能評(píng)定為了考查稠化劑含量對(duì)潤(rùn)滑脂流變性能的影響,選用PAO8(100C運(yùn)動(dòng)黏度8.039mm2/s)為基礎(chǔ)油,制備了3,2,1,0,00,000共6種不同稠度等級(jí)的鋰基潤(rùn)滑脂,理化指標(biāo)如表1所示。為了考查基礎(chǔ)油黏度對(duì)潤(rùn)滑脂流變性能的影響,用4種黏度的PAO基礎(chǔ)油制備了稠度為2號(hào)的鋰基潤(rùn)滑脂,理化指標(biāo)如表2所示。表16種不同稠度等級(jí)的鋰基潤(rùn)滑脂理化指標(biāo)Tab. 1 Properties of lithium base grease with six different consistences號(hào)稠度.皂分1%工作錐人度/10^'mm滴點(diǎn)/C鋼網(wǎng)分油/%8.992452050.01038.46790.035 198310.037 55.47572060.0687)0.6017004.5559表2不同基礎(chǔ)油黏度等級(jí)的鋰基潤(rùn)滑脂理化指標(biāo)Tab. 2 Properties of lithium base grease with diferent base oil viscosity基礎(chǔ)油稠度滴點(diǎn)/C鋼網(wǎng)分油/%PA049.992812040.069 3PA08279PA0250671090.051 9PA01008.97由表1和表2可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)制備的鋰基潤(rùn)滑脂的工作錐人度、滴點(diǎn)和鋼網(wǎng)分油的理化指標(biāo)符合GB7324- -2010《通用鋰基潤(rùn)滑脂》的要求。1.2流變性能實(shí)驗(yàn)1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)采用Anton-paar MCR302旋轉(zhuǎn)流變儀,選用PP系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,轉(zhuǎn)子距離平板1mm。旋轉(zhuǎn)流變儀主要指標(biāo):振蕩模式最小扭矩1nN.m;旋轉(zhuǎn)模式最小扭矩10 nN.m;最大扭矩200 mN.m;扭矩精度0.1 nN.m;轉(zhuǎn)速10'~ 3000 r/min;角速度10-~628rad/s;應(yīng)變幅度1purad~∞;法向應(yīng)力+0.005~+50Pa;可控溫圖1平行板轉(zhuǎn) 子系統(tǒng)度-40~200 C。Fig. 1 Parallel-plates rheometerrotor system1.2.2實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容1)應(yīng)變控制下的動(dòng)態(tài)流變實(shí)驗(yàn):在控制應(yīng)變模式下,恒定角速度10rad/s,研究25C鋰基潤(rùn)滑脂的儲(chǔ)存模量損耗模量和應(yīng)力隨應(yīng)變幅度的變化過(guò)程。2)剪切速率控制下的穩(wěn)態(tài)流變實(shí)驗(yàn):①在控制剪切速率模式下,研究剪切速率為0.01~1000s-' ,4種溫-φ--0-后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào)2014年度下鋰基潤(rùn)滑脂黏度和剪切應(yīng)力隨剪切速率的變化過(guò)程,對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)擬合出流變方程",并對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析;②采用循環(huán)法(剪切速率為2,- -50,-2 s"),研究鋰基潤(rùn)滑脂的黏度和應(yīng)力隨剪切速率的變化過(guò)程,分析其觸變性。1.2.3流變參數(shù)觸變性是指在--定剪切速率下受到剪切作用的潤(rùn)滑脂隨剪切時(shí)間的增加稠度下降,而在剪切作用停止后稠度又開(kāi)始.上升,其結(jié)構(gòu)部分恢復(fù)的現(xiàn)象川。通過(guò)觸變環(huán)面積變化來(lái)研究潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)恢復(fù)速度,分析不同潤(rùn)滑脂的松弛時(shí)間,以衡量潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能力。屈服應(yīng)力是指潤(rùn)滑脂內(nèi)部膠體結(jié)構(gòu)被破壞的最小剪切力,能反映網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,與潤(rùn)滑脂的密封性有關(guān)"。動(dòng)態(tài)流變條件下,研究?jī)?chǔ)存模量G'、損耗模量G"和應(yīng)力隨應(yīng)變幅度y的變化過(guò)程。C' 反映材料內(nèi)部彈性勢(shì)能,與潤(rùn)滑脂的保持能力相關(guān);G"為形變時(shí)以熱的形式消耗的能量,即由于黏性形變(不可逆)而損耗的能量,反映潤(rùn)滑脂的黏性"。當(dāng)G' > G",潤(rùn)滑脂表現(xiàn)為固體可恢復(fù)的彈性形變;當(dāng)G'=G" ,可認(rèn)為潤(rùn)滑脂處于凝膠態(tài),有部分形變可以恢復(fù),G'=G"的交點(diǎn)又叫做流動(dòng)點(diǎn),在流動(dòng)點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)存模量和損耗模量達(dá)到平衡,標(biāo)志著鋰基潤(rùn)滑脂從彈性為主向黏性為主轉(zhuǎn)變";當(dāng)G'G",鋰基潤(rùn)滑脂以彈性為主導(dǎo),表現(xiàn)為可恢復(fù)的彈性形變;而在流動(dòng)點(diǎn)之后,C'4050圖5不同基礎(chǔ)油黏度 的鋰基潤(rùn)滑脂流變曲線圖6觸變環(huán)面積 與鋰基潤(rùn)滑脂稠度關(guān)系Fig. 5 Rheological curve of lithium lubricating grease ofFig. 6 Thixotropic loop area relationship withdifferent base oil viscositygrease consistency2.2稠度對(duì)鋰基潤(rùn)滑脂流變性的影響2.2.1稠度對(duì)鋰基潤(rùn)滑脂觸變性的影響鋰基潤(rùn)滑脂稠度與皂纖維之間的作用大小及其變化有直接關(guān)系。圖6為25 C時(shí)以PAO8為基礎(chǔ)油的鋰基潤(rùn)滑脂的觸變環(huán)面積隨稠度的變化關(guān)系。由圖6可見(jiàn),6種不同襇度的鋰基潤(rùn)滑脂.上行流動(dòng)曲線與下行流動(dòng)曲線之間都形成了觸變環(huán)。隨著稠度增大,鋰基潤(rùn)滑脂的觸變環(huán)面積增大。這是因?yàn)樵谙嗤羟袟l件下,單位體積皂纖維越多,其接觸點(diǎn)被破壞越多,結(jié)構(gòu)恢復(fù)越慢。2.2.2稠度對(duì)鋰基潤(rùn)滑脂模量的影響圖7為動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)條件下25C時(shí)以PA08為基礎(chǔ)油的6種不同稠度的鋰基潤(rùn)滑脂的模量與應(yīng)力隨應(yīng)變的變化關(guān)系。由圖7可見(jiàn), 6種不同稠度的鋰基潤(rùn)滑脂都存在流動(dòng)點(diǎn)。在該點(diǎn)前, G'