國(guó)內(nèi)流變儀測(cè)試潤(rùn)滑脂流變性方法淺談
2019-03-14 孫輝 崔陽(yáng) 偉 李明慧
(鞍山海華油脂化學(xué)有限公司)
摘 要:文章概述了國(guó)內(nèi)研究潤(rùn)滑脂流變性的測(cè)試方法,并進(jìn)行了分析。希望通過(guò)文章的分析對(duì)未來(lái)利用流變儀研究潤(rùn)滑脂流變學(xué)特性有所幫助。
關(guān)鍵詞:流變儀;潤(rùn)滑脂;測(cè)試方法
引言
1928年,流變學(xué)的奠基人賓漢根據(jù)古希臘哲學(xué)家赫拉克利特“一切皆流”,提出了“流變學(xué)”Rheology這一學(xué)科名[1]。流變學(xué)是研究材料變形與流動(dòng)的一門(mén)科學(xué)。它主要是從τ、ε、T、r′和t等方面研究牛頓流體和非牛頓流體[2]。本文概述了國(guó)內(nèi)研究潤(rùn)滑脂流變性的測(cè)試方法,并進(jìn)行了分析。
1 國(guó)內(nèi)流變儀使用描述
目前,國(guó)內(nèi)研究潤(rùn)滑脂流變性使用的流變儀有:德國(guó)哈克150、RS6000、R/S流變儀,美國(guó)TA AR550、AR 2000ex流變儀,奧地利Anton Paar MCR301、302流變儀。
2 國(guó)內(nèi)流變?cè)囼?yàn)
設(shè)定剪切應(yīng)力符號(hào)τ,剪切速率符號(hào)r′,溫度符號(hào)T,時(shí)間符號(hào)t,表觀粘度符號(hào)η,應(yīng)變符號(hào)ε。
王曉力等[3],設(shè)定r′0.01s-1和r′0-500(1.5min)-500(2min)-0s-1(1.5min),分別測(cè)量9種潤(rùn)滑脂在15℃、30℃、50℃、70℃、90℃條件下的強(qiáng)度極限和τ值。
張國(guó)亮等,設(shè)定r′1000s-1,T5-80℃,t30min,測(cè)量5種復(fù)合潤(rùn)滑脂穩(wěn)定性;r′4s-1-1500s-1-4s-1,取點(diǎn)間隔10s/點(diǎn),測(cè)量復(fù)合潤(rùn)滑脂屈服τ和η變化。
徐楠等,設(shè)定r′0.01s-1和100s-1,測(cè)量潤(rùn)滑脂網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和體系穩(wěn)定性。
史燕等,設(shè)定錐板間隙0.05mm,t600s,r′0-3000s-1,T25、50、75、100℃;r′0s-1-3000s-1-3000s-1(60s)-0s-1;錐板間隙0.05mm,t600s,T25℃,速度200、400、600、800、1000r/min;t600s,T25℃,r′為0-3000s-1,錐板間距0.05、0.1、0.2mm,分別測(cè)量鋰基脂的黏度隨T的上升而下降;相同r′下黏度、τ、觸變環(huán)面積增大;τ隨t增大而減?。火ざ入Sr′的增大逐漸減小。
吳迪等,設(shè)定r′0.001s-1-100s-1,結(jié)果表明:鋰基脂在高r′時(shí),τ隨基礎(chǔ)油黏度的增加而減小。
李靜等[4],設(shè)定r′0.00001-10000s-1,T25℃,測(cè)量鋰基脂τ隨r′的增加而增加;T25℃,τ1-1000Pa,測(cè)量鋰基脂隨τ的增加η逐漸降低;瞬態(tài)試驗(yàn),T25℃,τ1-3000Pa,測(cè)量鋰基脂隨t的增大ε增加。
姚立丹等[5],設(shè)定r′0.1-100s-1,T30-70℃、80-100℃、110-135℃、140-180℃,測(cè)量鋰基脂的η在70-100℃、>135℃產(chǎn)生平臺(tái)區(qū);r′5s-1-50s-1-5s-1,T0-200℃,測(cè)量80℃左右鋰基脂的觸變環(huán)面積值。
米紅英等[6],設(shè)定r′0.00001-100s-1,T80、120、150℃,測(cè)量低速時(shí)復(fù)合稠化劑和基礎(chǔ)油黏度高的潤(rùn)滑脂η和τ較大。
張鋒等,設(shè)定r′0.1-100s-1,T20℃,測(cè)量含納米微粒鋰基脂的η隨納米微粒含量的增加而增大。
周維貴等[7],設(shè)定r′0.01~1000s-1,T25℃,測(cè)量隨稠化劑含量增加屈服τ增大;25℃時(shí),r′2s-1-50s-1-2s-1,測(cè)量不同稠化劑含量的鋰基脂存在明顯的剪切變稀現(xiàn)象;恒定角速度10rad/s,T25℃,測(cè)量鋰基脂在低r′下結(jié)構(gòu)破壞率與恢復(fù)率。
吳寶杰等[8],程金山等,設(shè)定r′0.01-100s-1,T80、120、150℃,測(cè)量復(fù)合鋰基脂在3種測(cè)試T下η隨r′的增加逐漸降低。
毛菁菁等,設(shè)定τ1-10000Pa(25℃)、10-100000Pa(-40℃),測(cè)量損耗系數(shù)小時(shí)復(fù)合鋰基脂脆性大,損耗系數(shù)大時(shí)復(fù)合鋰基脂更容易鋪展。
岳利義等[9],設(shè)定r′0.08s-1-100s-1-0.08s-1,30個(gè)點(diǎn),10s取1點(diǎn)。測(cè)量石蠟基基礎(chǔ)油潤(rùn)滑脂皂份含量,觸變安定性。
沈鐵軍等,設(shè)定T25℃,r′0.08s-1-500s-1(1.5min)-500s-1(10min)-0.08s-1(1.5min),測(cè)量鋰鈣基脂隨靜態(tài)熱老化t的延長(zhǎng),觸變環(huán)面積逐漸增大;T25℃,恒定角頻率6.28rad/s,ε0.01-99%,測(cè)量經(jīng)熱老化試驗(yàn)后鋰-鈣基脂剪切變稀,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差;恒定r′500s-1,剪切t10min,然后固定ε0.03%,頻率1Hz,振動(dòng)掃描10min,測(cè)量隨老化t延長(zhǎng)儲(chǔ)能模量逐漸減小。
劉建秀等,設(shè)定r′0.01s-1-1000s-1-1000s-1(200s),測(cè)量潤(rùn)滑脂具有威森伯格效應(yīng);強(qiáng)迫振蕩,τ1Pa,頻率1Hz,持續(xù)500s,測(cè)量三種潤(rùn)滑脂的恢復(fù)能力順序,且恢復(fù)速率在0s內(nèi)。
何燕等,設(shè)定T25℃、130℃,r′2s-1-50s-1-2s-1,測(cè)量3種高溫脂η均隨r′的升高而降低;恒定角速度10rad/s,ε0.001-1%,T25℃、130℃,測(cè)量高溫時(shí)3種高溫脂均更易從以彈性為主轉(zhuǎn)向以黏性為主。
周偉東等[10],設(shè)定T25℃,r′0~50s
-1,測(cè)量添加T602的鋰基脂抗剪切能力最差,而長(zhǎng)t靜置后結(jié)構(gòu)恢復(fù)能力;T25℃,ε0.01-99%,測(cè)量加入增黏劑后鋰基基礎(chǔ)脂的彈性模量減小,形變?cè)龃蟆?/div>
3 分析
目前,國(guó)內(nèi)建立了潤(rùn)滑脂旋轉(zhuǎn)穩(wěn)態(tài)和震蕩動(dòng)態(tài)流變測(cè)試,研究潤(rùn)滑脂的流變性。在τ-T研究中,T集中在180℃及180℃以下,對(duì)大于180℃的τ隨T變化尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道;r′設(shè)定在0.00001-1000s-1之間,數(shù)值設(shè)定差異較大;觸變環(huán)面積評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂觸變性報(bào)道較多,r′范圍最小2-50-2s-1,0-3000-0s-1,T和保留t各不相同,但如何設(shè)定相應(yīng)的r′、t,尚未見(jiàn)相應(yīng)的文獻(xiàn)報(bào)道;關(guān)于震蕩動(dòng)態(tài)τ掃描測(cè)量潤(rùn)滑脂流變性,有關(guān)參數(shù)設(shè)定的依據(jù)也尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)采用流變儀測(cè)量潤(rùn)滑脂流變學(xué)特性的研究越來(lái)越引起研究人員的注意,并取得了一定的成果。目前采用流變儀研究潤(rùn)滑脂流變學(xué)特性主要分為旋轉(zhuǎn)穩(wěn)態(tài)測(cè)試和震蕩動(dòng)態(tài)測(cè)試兩種,但測(cè)試條件各不相同,建立方法的依據(jù)也盡不相同,且依據(jù)不是很充分,絕大部分測(cè)試人員采用的是平行板試驗(yàn)。研究方法多在各自的特定條件下進(jìn)行,與實(shí)際工況多有不符,造成理論與實(shí)際應(yīng)用的差異。筆者認(rèn)為,考察實(shí)際工作環(huán)境參數(shù),轉(zhuǎn)換為流變參數(shù),建立合適的潤(rùn)滑脂流變學(xué)測(cè)量方法,是未來(lái)利用流變儀研究潤(rùn)滑脂流變學(xué)特性的重要方向。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:孫輝(1982,2-),男,籍貫:遼寧省鞍山市,現(xiàn)職稱(chēng):中級(jí)工程師,學(xué)歷:本科,研究方向:技術(shù)研發(fā)與售后服務(wù)。
來(lái)源:《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》2017年15期
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