当流体动力学或弹性流体动力学润滑的先决条件未满足时,基础油将要在所谓的边界接触条件下寻求支撑,这种支撑因素就需要寻找具有摩擦磨损控制性能的添加剂。因此,基础油和添加剂就被调和在一起生产出符合特定需求的润滑油脂产品,从而减轻预期会产生的边界润滑,该润滑剂就具有油膜强度和边界润滑性能。
油膜的强度是除了油膜厚度以外,用以减轻摩擦和控制磨损的重要因素。如上所述,在流体动力学和弹性流体动力润滑中,粘度是影响油膜厚度的关键。当基础油粘度不足以克服金属间表面摩擦时,就需要基础油和添加剂产生化学协同效应,形成表面保护机理。在这些边界条件下,边界润滑也会受到机械表面化学和物理性质以及其它任何环境因素的影响,所以即使在负载较重、温度较高或相对表面速度较低时,油膜强度也会有所提高。
无润滑的表面相互作用
如果你在显微镜状态下的分子水平观察机械接触表面,你将发现即使它们被加工得非常光滑,但实际依然是相对粗糙的。这就如同宇航员从遥远的空间角度看,地球是一个**光滑的球体,而站在地球表面的人则看到地球是充满了高高低低的山脉和山谷一样。
这是因为,当两个金属表面接触时,实际接触面积将显着低于表观接触面积。从显微镜下的“微观山”看,这些接触表面都是凹凸的较高点,低的粗糙面接触率较低。这些粗糙表面会因金属的相应剪切强度而出现弹性变形。因此初始接触点首先产生弹性变形,之后更多的接触点将连接起来,实际接触面积会随着负荷强度的增加而增加。
24基础油对分散剂的感受性本研究中考察了不同基础油对同一种无灰分散剂的感受性。为此,选择了溶剂精制基础油、加氢处理基础油以及PAO合成基础油各一个,分别加入T61A无灰分散剂,进行了清净分散性考察,加剂量均为3%结果见23 2不同基础油对T161A的感受性考察(油泥)分析2的结果可知:加入等剂量的无灰分散剂T61A溶剂精制油HV150产生的油泥较多,加氢油HVH150次之,合成油产生的油泥较少,这与基础油本身的考察结果是一致的。但从T61八无灰分散剂的加入,对基础油本身产生的油泥改善程度来看,溶剂精制基础油HV150的效果较为明显,合成油较差,主要原因是由于基础油中的芳烃组分能促进对油泥的溶解所致。
3不同基础油对T161A的感受性考察(漆膜)分析3的结果可知:等剂量的无灰分散剂T61A分别加入3种不同工艺生产的基础油中,漆膜生成量均有显着改善,溶剂精制油HV150下降81%加氢油下降82%,合成油下降89%,比较而言,合成油更为显着,说明合成油对无灰分散剂T61A在清净性方面的感受性更好。
3结论基础油中的环烷烃、芳香烃和含硫、氮的杂原子化合物是油泥、漆膜的主要来源。
XPS分析表明:基础油经低温氧化硝化反应后,产生的油泥沉积物中的氧化物、硫化物和氮化物均以两种不同的化学形态存在,而在产生的漆膜沉积物中的氧化物与硫化物只有一种化学形态,说明漆膜是油泥进一步反应的产物。
基础油中的芳烃组分在促进油泥溶解方面是理想组分,加氢油和合成油在此方面的不足需要功能添加剂弥补。
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