ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплофизические свойства из "Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов" О качестве масел как при производстве, так и в условиях эксплуатации можно судить по показателям их физико-химических свойств, таких, как плотность, вязкость, молекулярная масса, температуры застывания и вспышки, испаряемость, диэлектрические и оптические свойства. [c.44] Эксплуатационные свойства, такие, как стабильность к окислению, смазочная способность, вязкостно-температурные, защитные и коррозионные в большой степени определяются физикохимическими. В зависимости от назначения и условий применения масел требования к этим свойствам могут быть разными. [c.44] Плотность непосредственно не определяет эксплуатационных свойств масел, она дает некоторое представление о химическом составе сырья, из которого получено масло, и о степени его очистки. При равной вязкости масла из парафинистых нефтей имеют наименьшую плотность, масла из ароматических нефтей—наибольшую. С увеличением степени очистки масел, т. е. по мере удаления из них смолистых веществ и полициклических аренов, их плотность уменьшается. Общим для масляных фракций из любых нефтей является увеличение плотности с ростом температуры кипения. [c.44] По уровню вязкости нефтяные масла изменяются в широких пределах, от 4—6 мм /с при 50 °С до 60—70 мм /с при 100 °С. [c.45] Значимость показателя, вязкости при подборе масел настолько велика, что ее абсолютное значение положено в основу классификации моторных масел и маркировку масел других типов. [c.45] В условиях применения масел температурный режим может значительно колебаться, а в зависимости от этого изменяться и их вязкость. При высоких температурах масла разжижаются, а при охлаждении загустевают или вообще теряют подвижность. В первом случае уменьшается несущая способность тонкого слоя масла, разделяющего трущиеся поверхности, во втором уменьшается или вообще прекращается подача масла к узлам трения. Поэтому при оценке качества масел большое значение придают зависимости его вязкости от температуры. Для ее численной характеристики используется система индексов вязкости (ИВ) (это отношение вязкости данного масла к вязкости эталонного при определенной температуре), позволяющая сравнивать между собой разные масла. [c.45] В настоящее время имеется несколько систем индексов вязкости, наибольшее распространение в мировой практике получила система Дина и Девиса. В нашей стране ИВ масел определяется по таблицам комитета стандартов, мер и измерительных приборов. [c.45] Лучшими вязкостно-температурными свойствами обладают масла, содержащие алкано-арены и алкано-циклоалканы, при этом увеличение числа цепей которых или их разветвление отрицательно влияет на этот показатель. Наиболее крутая зависимость вязкости от температуры у масел, содержащих полицик-лические арены и смолисто-асфальтеновые вещества. Поэтому малоочищен-ные масла, содержащие эти компоненты, имеют низкие значения ИВ, глубокая очистка масел повышает этот показатель. [c.46] Температурой вспышки называется минимальная температура, при которой пары исследуемого масла образуют с воздухом смесь, способную возгораться при внесении в нее пламени. Температура вспышки находится обычно на нижнем пределе взрываемости масел. Этот показатель весьма важен для определения наличия в маслах примеси легких фракций. С точки зрения эксплуатационных свойств температура вспышки лимитирует верхний предел работоспособности масел и используется для классификации производств, в которых применяют масла в качестве сырьевых компонентов (производство пластичных смазок, СОТС, присадок И др.), по степени пожароопасности. Температура вспышки находится в тесной зависимости от других термических характеристик масел, таких, как температура кипения, давление паров и испаряемость, однако закономерностей взаимосвязи этих параметров установить невозможно. [c.46] Температура застывания не является физической характеристикой масел, так как у них нет определенной температурной точки перехода из жидкого состояния в твердое. Подвижность нефтяных масел изменяется с температурой и уменьшается при ее понижении. Температуру, при которой масло достигает условно заданного предела подвижности, принято считать температурой его застывания. [c.46] Застывание нефтяных масел может быть вызвано двумя причинами — выделением при охлаждении одной из его составных частей, чаще всего парафинов или церезинов (структурное застывание) или резким увеличением вязкости содержащихся в маслах смолисто-асфальтеновых веществ и высокоциклических аренов (вязкостное застывание). Наличие двух форм застывания свидетельствует о тесной связи температуры застывания с углеводородным составом нефтяных масел. [c.46] Молекулярная масса масел зависит от их температуры кипения, при этом легкие фракции близки по молекулярной массе, при утяжелении фракций более заметна их разница по этому показателю, так как они больше различаются по углеводородному составу. Общей закономерностью является и то, что масляные фракции из парафинистых нефтей обладают большей молекулярной массой по сравнению с аналогичными фракциями ароматических нефтей. [c.47] Определения оптических характеристик веществ основаны на явлении рефракции, т. е. способности световых лучей изменять свою скорость и направление при переходе из одной среды в другую. При этом независимо от величины угла падения луча отношение синусов угла падения и преломления для каждой среды остается постоянным и выражается как показатель (коэффициент) преломления д. [c.47] Показатель преломления наряду с другими показателями характеризует углеводородный состав масел. Он также позволяет контролировать степень их очистки. [c.47] Многие из перечисленных показателей свойств в отдельности не могут служить для оценки качества мае.., так как они характеризуют лишь отдельные его стороны. Только весь их комплекс позволяет определить пригодность данного масла для применения в качестве смазочного материала или сырьевого компонента. [c.47] Производство высокоэффективных пластичных смазок и сма-зочно-охлаждающих технологических сред основано главным образом на использовании широкого ассортимента высококачественных нефтяных масел, со стабильными свойствами. В некоторых случаях для этой цели применяются также синтетические масла, специальные нефтяные дистилляты, топлива и другое углеводородное сырье. Содержание масел, являющихся дисперсионной средой в пластичных смазках и базовой основой в СОТС, составляет от 60 до 90 % и более, что во многом определяет качество этих смазывающих материалов. [c.47] Выбор масла в качестве дисперсионной среды определяется двумя факторами типом загустителя смазки и условиями ее эксплуатации (рабочие температуры, нагрузки и др.). Такие свойства смазок, как испаряемость, работоспособность при низких температурах, несущая и смазывающая способность, совместимость с резиной и агрессивными средами почти полностью зависят от качества используемого масла. При этом пригодность масел для получения смазок с заданными эксплуатационными свойствами определяется в основном по таким показателям, как вязкость, индекс вязкости, температуры вспышки и застывания. Однако для получения смазок, обладающих необходимыми свойствами, такой характеристики дисперсионных сред недостаточно. Очень часто смазки, приготовленные на маслах одной марки, но полученные различными методами очистки, резко различаются по качеству. [c.48] Основное влияние на формирование структурного каркаса смазок оказывает углеводородный состав масел — содержание и строение различных групп углеводородов (алкано-циклоалканов и аренов) и естественных поверхностно-активных веществ — полициклических аренов и смол. При этом различные загустители по-своему чувствительны к изменению состава и свойств дисперсионной среды, а скорость структурообразования и размеры структурных элементов смазок зависят от растворимости мыл в масляной основе, а это, в свою очередь, определяется ее природой, степенью очистки и другими показателями. [c.48] Применение масел кислотной и щелочной очисток позволяет обеспечивать производство смазок необходимого качества, в то время как масла селективной очистки не всегда обеспечивают это, что свидетельствует о первостепенном влиянии углеводородного состава дисперсионной среды на свойства смазок. Как известно, масла селективной очистки резко отличаются от масел кислотной очистки. Они лишены большей части смол и полициклических аренов, что значительно снижает растворимость мыл в маслах, а следовательно и загущающий эффект. [c.48] Для производства смазок, работающих при повышенных и низких температурах, больших нагрузках необходимы масла, обладающие хорошими низкотемпературными свойствами, высокой антиокислительной и термической стабильностью, низкой испаряемостью при повышенных температурах. В то же время эти масла должны обеспечивать и достаточную загущающую способность используемого загустителя. [c.48] Вернуться к основной статье