石油商技工業潤滑油的應用及發展趨勢唐俊杰石油化工科學研究院，北京100083論等方而的發展6勢，潤滑油從大的方面可分為兩大部分，即發動機油和工業潤滑油。發動機油包括車用發動機油沖程發動機油鐵路機車內燃機油船用發動機油和航空發動機油。在國外，發動機油約占全部潤滑油用量的半，另半是工業潤滑油。

　　中國目前發動機油的用量約占潤滑油生產量的4045，其余為工業潤滑油?？桑I潤滑油在中國占較大的比重，但在研究生產和使用中，人們往往較重視發動機油的質量和應用，而忽視工業潤滑油，造成許多場合潤滑油選用不當，不注重油品的質量，使用中不注意監測和及時換油，以致設備發生故障，縮短了使用壽命，增加生產成本，甚至影響生產。因此，重視工業潤滑油的質量，合理應用和注重監測，了解工業潤滑油的發展動向，是提高潤滑油應用水平，促進工業生產的重要環節。

　　1工業潤滑油的品種和應用特點在工業生產中，由于行業不同，生產的品種繁多，所用的機械設備又各不相同，因此，工業潤滑油實際應用范圍很廣，品種很多。按國家標準081763潤滑劑和有關產品的分類，根據應用場合，丁業潤滑油包括全損耗系統油脫模油工業齒輪油壓縮機油含冷凍機和真空泵油主軸軸承和離合器油導軌油液壓系統用油金屬加工油電器絕緣油風動工具油熱傳導油暫時保護防腐蝕油汽輪機油熱處理油等品種由于工業潤滑油品種多，應用面廣，使用條件差別大，因此在應用中與發動機油不同，有如下特點。

　　工業潤滑油次加人量般較多。發動機油的次加人量般為幾公斤至幾公斤，而工業潤滑油次加入量要大得多，般要幾十公斤至幾百公斤，多的達幾噸到幾十噸。例如鋼鐵廠的液扭集中供油系統次加油就需要多噸。

　　由于工業潤滑油在成品成本中占定比例，因此用戶比較注重價格。

　　工業潤滑油的使用壽命較於。與發動機油相比，工業潤滑油要求較長的使用壽命。發動機油般要求使用幾千公里至數萬公里，大約半年至1年，工業潤滑油般要求使用壽命1年以上，有的要求兒年。例如汽輪機發電機組般換油期要求5年以上，甚至有的設備要求潤滑油與其有相同的使用壽命。例如有的塑料拉伸機的齒輪箱，制造齒輪箱時裝入的齒輪油無法放出，因此用戶要求所用的潤滑油有較高的品質穩定的質量和長的使用痔命。

　　工業潤滑油的使用性能要求下變萬化。

　　由于工業設備的潤滑部位不同，使用條件差別很大，某些設備還有特殊的性能要求。例如鋼鐵和汽車制造工業的機械設備要求在非?？量痰臈l件下工作，不何要求耐高溫性能好，些離火源較近良的油品；冰箱空調等民用產品的制冷壓縮機使用的油品不但要求低溫性能好，還要求與制冷劑有較好的相容性；宇航和核工業設備則要求潤滑油能耐高真空和抗輻射；電器用油要求有絕緣和些電性能要求；食品工業機械則首先要求潤滑油無毒性。因此，在選用，業潤滑油品種時，要充分考慮設備的功能工況和運行環境。正確選用工業潤滑油的品種是保證正常生產和延長設備使用壽命的重要措施。

　　從事潤滑油產品的研制開發和應用研究工作。

　　工業潤滑油有許多特殊性能需要專門的評定方法。除了般的理化性能要求外，根據使用要求，大多數工業潤滑油有些特殊的性能要求，因此在規格指標中均有專門的評定方法。例如，液壓導軌油要求測定油的粘滑特性，以評定導軌油的靜動摩擦系數的差值。導軌油的抗粘滑性愈好，則設備在導軌上的防爬行性能愈好。

　　對于工業齒輪油來說，梯姆肯試驗特別重要，主要評定齒輪油的耐負荷性能，球試驗的燒結負荷對重負荷工業齒輪油是項很重要的性能指標，反映了齒輪油的極限負荷性能。抗氨汽輪機油要求進行抗氨試驗，因為般汽輪機油中常用的酸性防銹劑會與氨氣發生反應而產生沉淀?？諝鈮嚎s機油的積炭性好壞不但反映了油品的使用壽命，而且還考慮了設備的安全性，因為過多的積炭往往是空氣壓縮機發生爆炸的主要原因。冷凍機油要測定絮凝點以及與制冷劑的相容性，用于冷凍機油的低溫性能。因為在低溫下，油中的蠟狀物與制冷劑溶解性差，常在油的傾點前從油制冷劑的均溶液中絮凝出來，造成毛細膨脹閥堵塞。所有電器用油都要求測定擊穿電壓介電強度介質損耗因素等電性能。這些都明，選擇工業潤滑油品種是項細致和專業性較強的工作，隨便使用或選用不當會造成重大設備事故，影響生產，帶來巨大的經濟損失。

　　工業潤滑油的產品規格更新較慢，但專用產品發展較快。發動機油的規格更新很快，般2，3年就有新的規格替代，尤其是汽車發動機油，隨著汽車發動機技術的更新換代，其規格亦隨之更新。老的發動機不生產了，舊的發動機油規格就廢除了。而工業潤滑油的規格很少更新。例如，德國抗磨液壓油的標準DIN5l524發布于1985年，至今直延用；丹尼森泵公司的0高壓抗磨液壓油標準發布于1983年，目前尚認為是液壓油產品的較高標準。工業齒輪油的規格無論是美鋼13 561224，還是美國齒輪制造者協會添人25004或德國0仍51517規格，都發布于20世紀80年代，至今都還被認可和應用。真空泵油壓縮機油電器用油的主要規格也大都采用原先的規格，變化不大。這主要是機械工業的發展，新產品的出現并不意味著老的機械產品就不生產了。另方面，滿足原規格的工業潤滑油產品同時亦可滿足更新產品的要求。原來規格不能滿足提出。例如，造紙工業的迅速發展加速了造紙機設備的更新換代，新的紙機生產線向寬幅高速高效低能耗和提高單機生產能力的方向發展。

　　設備的不斷改進使紙機生產線的工況更加苛刻，隨之對紙機用潤滑油提出了更高的要求。新工況要求潤滑油有良好的熱安定性和氧化安定性較長的使用壽命良好的極壓抗磨性分水性能過濾性能等。原先的工業循環油規格已不能滿足新滑油在循環系統專用潤滑油指標的基礎上，增加了針對新型造紙機潤滑油要求的性能指標，如沾過濾試驗5軸承試驗和8油膜老化試驗。再如紡織油劑，隨著合成纖維品種的增加和纖維加工技術的發展，原有的機械油和錠子油規格已遠遠不能滿足要求，新技術要求的新油品作為專用紡織油劑的要求被提出，如短纖維紡絲油長絲紡織油針織機油等。這些油品的規格指標中加入了午多新的要求，如抗靜電性乳化性防拋紗性等。

　　這些專用油品的規格要求大都是設備制造商0提出的，因此，研制新的工業潤滑油品時，特別要注意，的規格指標，特別是規格中具有針對性的指標。

　　以1情況明，工業潤滑油是類品種繁多應用面廣性能要求特殊使用工況復雜的產品。

　　在選用工業潤滑油品種時，定要注意設備的工況使用環境和設備的特殊性能要求。在研制工業潤滑油新產品時，要注意，河的新規格指標要求和油品各指標間的相互影響，并力求降低成本。

　　2工業潤滑油的發展趨勢21世紀科學技術的發展迫切要解決的問是節約能源和保護環境。新的機械設備朝著縮小體積減輕重量增大功率提高效率增加可靠性和環境友好的方向發展，對工業潤滑油提出了更苛刻的要求。工業潤滑油的發展趨勢是，提高產品產品的成本和發展環境友好產品。

　　潤滑油技術的發展主要來自2個方面，是通過基礎油生產技術的改進來提高基礎油的品質，是通過潤滑油配方技術的改進來提高產品是關鍵。

　　2.1改進生產工藝，提高基礎油品質目前，世界潤滑油基礎油正由人1類向1 m類轉變，基礎油生產正向加氫技術發展。應用加氫技術生產的潤滑油基礎油，其硫氮及芳烴含量低，粘度指數高，熱氧化安定性好，揮發性低，換油期長。世界潤滑油加氫基礎油需求量逐步增長，加氫技術發展迅速。預計到2005年，全球加氫基礎油用量將占基礎油總量的左右。聚，烯烴合成油，40具有較高的粘度指數優良的低溫性能和熱氧化穩定性，在軍用和高檔內燃機油中被采用，但它的價格限制了在工業潤滑油中氣生產合成潤滑油，的技術，它與，人0樣都是異構烷烴，性能比較接近，大規模生產后價格低于，人0，是類具有發展前景的基礎油。各類基礎油的性能比較1.

　　1類粘度指數以5粘度，1烷烴含量，2.2發展多功能添加劑潤滑油添加劑是這樣些化學物質，將其以相對少量加人潤滑油基礎油中，即可以顯著改善潤滑油基礎油的某些性質，或者賦予潤滑油基礎油某些原來并不具備的新的性質。潤滑油添加劑某些特定的技術指標起著不可忽視的，甚至是關鍵的作用。潤滑油添加劑品種很多，不同品種的添加劑具有不同的功能。為了達到各種性能的提高和平衡，在個潤滑油配方中往往要加入幾種甚至十幾種添加劑，使配方復雜加劑量高并增加成本。國外致力于發展多功能添加劑，將具有不同功能的官能團結合于同分子內，通過加入種添加劑同時達到多種功能。最典型的例子是能起增粘降凝和分散作用的稠化劑。在潤滑油添加劑中，不同的添加劑會產生相互影響。例如，極壓抗磨添加劑般是含硫或磷的化合物，它們可在金屬面形成硫磷化合物膜，減小摩擦和防止磨損，但會影響抗氧劑和防蝕劑作用的發揮。國外正發展種既能減摩又能提高油品熱氧化穩定性的添加劑。

　　2.3提高復合配方技術，降低添加劑用，現代工業潤滑油生產大多采用復合添加劑進行調合，不但調合工藝簡單，而且可降低總加劑量，節約成本。添加劑的復配技術是項細致的研究工作，往往要進行上千個配方的試驗才能獲得滿意和合理的復合配方。因此，個成熟的復合配方般不允許再加入其他添加劑來提高某項性能，因為這會影響其他性能指標。在復配技術中，除了采用多功能添加劑外，很重要的是研究添加劑的協同效應，2種添加劑在起使用時的效果比單獨使用種添加劑使用時的效果要好得多，這樣可大大降低添加劑的總加劑量。

　　降低工業潤滑油中添加劑的總加劑量是提高油品質量和降低成本的重要措施。目前，抗磨液壓油的總加劑量已由過去的1.52.0降至0.40.6；工業齒輪油的總加劑量也降至1.2以下。汽輪機油在相同的加劑量下，抗氧化壽命已由原來的30004000提高到100001！以上。某些單劑的加劑量也明顯下降，如過去般加0.050.1的破乳劑，現在只要加人0.005就可起到較好的效果。

　　2.4新技術在工業潤滑油中的應用為人類有個更好的生存環境，近幾年來，世界各國對環保的要求和立法越來越嚴格。由于設備的泄漏和潤滑劑的廢棄，工業潤滑劑對環境種潤滑劑產品成為21世紀最熱門的研究課。

　　全世界可生物降解的潤滑劑市場需求童1988年僅5，1995年增長至6.510，到2000年已達到1.21051.眾所周知，礦物潤滑油是不可生物降解的。生物技術在潤滑油中的應用在于研究開發可生物降解的潤滑油產品，如可生物降解液壓油鏈鋸油沖程發動機油及潤滑脂。用于生物降解潤滑油的主要基礎油有植物油與合成酯類油。目前植物油用得較多的是低介酸菜籽油高油酸葵花籽油等；合成酯有醇與脂肪酸合成的多元醇酯復合酯等。可生物降解潤滑油具有良好降解成氧化碳和水。為了研究生物降解潤滑油產品，還研究出系列生物降解性能評定方法。

　　同樣，由于環保的要求，在潤滑油配方中要求盡量減少使用重金屬，尤其是降低抗磨液壓油中金屬鋅的含量，因此無灰配方將是今后發展的重點。

　　在冷凍機油方面，中國目前家用空調冰箱及汽車空調壓縮機大多采用氟里昂制冷劑。根據1987年世界25個工業國家制訂的保護臭氧層的蒙特利爾協議書，中國2，5年后將不再生產和銷售以氟里昂為制冷劑的冰箱汽車空調和其他制冷設備。國外替代氟里昂的制冷劑及配套的冷凍機油已曰趨成熟。

　　新技術在工業潤滑油中應用的另領域是納米技術。大家知道，設備在運行時不可避免地要發生摩摩，產生機械磨損。有報導，全世界約13損壞和失效的最主要原因。發展具有良好抗磨損性能高承載能力對磨損面具有定修復功能對環境無污染或較少污染的潤滑劑是潤滑工油中加入油溶性的極壓抗磨添加劑。近年來，納米材料得到飛速發展，納米材料與技術在潤滑領域的應用得到了摩擦學科技工作者的高度重視。

　　將納米材料用于潤滑油，以提高其抗磨損和抗極壓性能的研究已成為熱門課。目前有2種制備納米材料潤滑油的方法第種是步法，即原位合成法，它以潤滑油為介質，直接合成納米潤滑材料，并直接分散在潤滑油中，粒徑小于可光波長，因而制備所得的潤滑油是透明的；第種是兩步法，即先制備出油溶性納米潤滑材料，然后將其分散到潤滑油中。潤滑油中的納米材料的量可根據需要自由調制。這兩方面的研究均已取得了不少進展，但離大規模實際應用尚有定差距。

　　金屬磨損自修復材料481目前也是個熱門的研究課。人們希望在油中加入種物質，在使用中不僅能預防機件磨損，而且能修補已磨損的缺陷，以延長設備的使用壽命和降低能耗。這是種超細微顆粒的材料，它在設備運轉狀態下，由潤滑油作為載體，將超細微顆粒輸送到設備摩擦工作面上，對于正在發生磨損的部位，在摩擦力和微粒研磨產生局部高溫的作用下，微粒材料與摩擦面上的金屬發生熱化學與力化學置換反應，生成種光潔度極高的復合材料，填補缺陷，直到恢復到最佳配合間隙。此時，摩擦熱能大幅降低，化學反應停止，微顆粒材料采用油性和極壓添加劑或減摩劑，它不是通過在金屬面形成保護膜，也不是生成減摩層，而是直接在摩擦能轉換為熱能的部位發生化學置換反應，生成減摩性能極為優良和顯微硬度大幅提高的有機或無機復合涂層。這樣可極大地提高設備的使用壽命。據報導，使用人81的軸承，當壽命達到使用般潤滑油的21倍時，仍能保持初始的精度和游隙，基本無磨損。

　　2.5潤滑理論的新進展對潤滑技術的影響傳統的潤滑理論是將潤滑狀態分為3種形由于潤滑設計和加工技術的不斷完善，流體潤滑膜的厚度日益減小，潤滑膜厚發生了數量級的變化。在2，世紀初，普通滑動軸承的最小膜厚范圍通常為10100，1；到了50年代，穩態滑動軸承最小膜厚減小到0齒輪滾動軸承等彈性流體動力潤滑膜的厚度更小；發展到90年代，低彈性模量面或磁記錄裝置潤滑以及塑性流體動力潤滑的膜厚則介于0.01 0.1甚至0.001即1數量級，新的潤滑理論將這第種潤滑狀態稱為薄膜潤滑。

　　國外的研究工作者采用不同的光干涉技術對點接觸副的納米量級潤滑薄膜的性能進行了系統潤滑是介于彈性流體潤滑與邊界潤滑之間的狀態。

　　通常認為，彈性流體潤滑以粘性流體膜為特征，它服從連續介質力學的規律；而邊界潤滑以潤滑劑分子有序排列的吸附膜為特征，以面物理化學為研究基礎。顯然，作為中間狀態的薄膜潤滑兼有流體膜和吸附膜的特點，因而潤滑機理復雜。研究明，納米厚度的潤滑膜是種分子有序排列的約束流體，而摩擦界面的作用主要是結構化力，它劑在薄膜狀態下將呈現3種性態，即類固態玻璃態類液態，并在摩擦過程中相互轉化，構成薄膜潤滑獨特的性能。新的潤滑理論給機械設計及潤滑劑的研制帶來新的思路，給納米摩擦學和納米潤滑材料的研制提供了理論基礎。

　　2.6油液監測技術在工業設備運行中的應用油液監測技術是通過分析被監測機械設備在用潤滑油的性能變化和油中磨粒狀況，從而得到設備運行的信息，來分析和預測設備的故障，以確定故障的原因類型和部位。這種故障預報系統早在20世紀80年代就在航空發動機潤滑油的監測中得到應用。油公司通過對航空發動機中使用金屬元素含量。當油中某元素的含量突然明顯增加，明發動機中的相應部位發生了顯著磨損，便應立即通知航空公司停止該飛機的飛行，并對發動機進行檢修。這種故障預報系統成功地避免了幾次空難的發生，得到了航空公司的認可?，F在些工業企業的大型設備也要求油公司對其進行監測，以避免發生重大事故。利用油液的鐵譜和光譜綜合分析結果對設備運行狀態進行分析和診斷，對故障進行確認和定位，分析結果可作為是否進行維修的主要參考依據；當打開設備進行維修時，利用形貌分析技術進行故障和原因的最終確定。在解決故障診斷的同時，進行潤滑油的理化等方面分析，其目的是在增加有限成本的基礎上，保障設備的正常運行，限制環境污染，節約設備的維修等方面的費用。在工業潤滑油應用中推廣故障預報系統，特別是對大型企業的關鍵設備進行定期監測，可防止發生重大事故，這會給企業帶來較大的社會和經濟效益，同時也會提高油公司在用戶心目中的信譽程度。油液監測技術的發展方向是發展快速診斷和盡快消除設備隱患；工作重點應由磨損故障診斷向預防監測過渡；測試監測從離線到在線；測試儀器從單元到多元，從鐵譜化到光譜化，便攜；著重推廣并盡快市場化。