润滑脂流变性
钙钠基润滑脂的流变学特性研究
钙钠基润滑脂的流变学特性研究摘要：钙钠基润滑脂是一种广泛应用于工业领域的润滑剂。
本研究旨在探究钙钠基润滑脂的流变学特性，通过测量其黏度、剪切应力和剪切速率之间的关系，以评估其在各种工况下的润滑性能。
实验结果发现钙钠基润滑脂的流变学特性受温度和剪切速率的影响较大，并且展现出非牛顿流体的特性。
本研究对于进一步了解和优化钙钠基润滑脂在实际工程应用中的性能具有重要意义。
关键词：钙钠基润滑脂、流变学特性、黏度、剪切应力、剪切速率、非牛顿流体引言：钙钠基润滑脂是一种广泛应用于机械设备的润滑剂。
其具备优异的抗氧化性、极压性和高低温性能，使得它在高速、高温和高压环境下能有效降低机械磨损和摩擦。
然而，钙钠基润滑脂的润滑性能与其流变学特性密切相关。
流变学是研究物质流动和变形行为的科学。
对润滑脂的流变学特性研究可以帮助我们了解其在不同工况下的流动和变形规律，为优化润滑脂的设计和使用提供依据。
因此，本研究旨在通过测量钙钠基润滑脂的流变学特性，深入了解其黏度、剪切应力和剪切速率之间的关系。
方法：1. 实验材料准备：选择商业供应的钙钠基润滑脂作为研究对象，并按照标准程序制备实验样品。
2. 测量黏度：采用旋转黏度计对各种温度和剪切速率下的钙钠基润滑脂进行黏度测量。
通过改变测量条件，得到黏度与温度、剪切速率之间的关系。
3. 计算剪切应力：通过应变速率控制流变仪，测量钙钠基润滑脂在不同剪切速率下的剪切应力。
记录剪切应力与剪切速率之间的关系。
4. 对比分析：将实验结果与其他类型的润滑脂的流变学特性进行对比，以评估钙钠基润滑脂的流变学特性在工程应用中的优劣。
结果与讨论：实验结果表明，钙钠基润滑脂的黏度随着温度的升高而下降。
这是由于在高温下，润滑脂分子的热运动增强，相互之间的作用力减弱，导致流动性增加。
此外，随着剪切速率的增加，黏度也会下降，表明钙钠基润滑脂在高剪切速率下具有较好的流动性。
剪切应力与剪切速率之间的关系显示出非线性特征，这表明钙钠基润滑脂不符合牛顿流体理论，而是表现出非牛顿流体的特性。
重载车辆润滑脂流变及润滑特性对比分析
重载车辆润滑脂流变及润滑特性对比分析于少华;郭小川;石俊峰;吴宝杰【摘要】The rheological and tribological properties of four kinds of heavy vehicle grease were studied, the influence of types and viscosity of base oil, types and contents of thickening agent and tackifier on the rheological properties of grease at different temperatures was analyzed; the tribological performance of four kinds of lubricating grease was determined by the rheometer, the change of friction coefficient of grease under different pressure and speed was investigated. The results showed that: in the rheological test, LX-4 and LX-2 grease showed excellent high temperature performance, which indicates that these two kinds of grease has the excellent performance including high temperature sealing performance and high temperature adhesion; LX-4 showed excellent lubricating properties under high and low temperature. In the tribological test, LX-2 grease exhibited a low friction coefficient, especially in the 50N high-pressure area, LX-2 entered more easily into the thin film lubrication area, lubricating film was formed more easily, the friction coefficient decreased rapidly.%考察了四种重载车辆润滑脂的流变学性能和摩擦学性能,分析了基础油的种类和粘度、稠化剂的种类和含量以及增粘剂等参数在不同温度下对润滑脂流变学性能的影响;使用流变仪的"三板球"测试组件对四种润滑脂摩擦学性能进行测试,考察不同压力和速度下润滑脂摩擦系数的变化情况.结果表明:在流变学测试中,LX-4和LX-2润滑脂表现出了较好的高温性能,说明这两种润滑脂在高温密封性能和高温粘附性上表现优异,其中LX-4在高低温范围都显示出优良的润滑性能.在摩擦学测试中,LX-2润滑脂表现出较低的摩擦系数,特别是在50 N高压区,LX-2表现出更容易进入薄膜润滑区,润滑膜形成更加容易,摩擦系数下降较快.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)011【总页数】6页(P2226-2230,2280)【关键词】地面装备;轮毂;圆锥滚子轴承;润滑脂;流变学;摩擦学【作者】于少华;郭小川;石俊峰;吴宝杰【作者单位】军委后勤部保障部驻天津石化代表室,天津300271;后勤工程学院,重庆401311;中石化润滑油天津分公司,天津301500;中石化润滑油天津分公司,天津301500【正文语种】中文【中图分类】TE626车辆是润滑脂的重要应用装备，据统计有超过三分之一的润滑脂是应用到车辆装备上。
润滑脂流变曲线
润滑脂流变曲线概述润滑脂是一种常用的润滑材料，广泛应用于各个行业中的摩擦表面之间，以减少摩擦、磨损和能量损失。
对于润滑脂的流变性质的研究，可以帮助我们更好地理解其在不同工况下的性能变化。
本文将从流变曲线的角度来探讨润滑脂的流变特性。
流变性质的意义润滑脂的流变性质是指其在外力作用下的形变能力和恢复能力。
研究润滑脂的流变性质，可以帮助我们了解其黏度随剪切速率、剪切应力的变化规律，从而更好地选择和应用润滑脂。
流变曲线的基本形态润滑脂的流变曲线通常呈现出一种典型的形态：剪切应力与剪切速率的关系为非线性的、S型曲线。
这是因为润滑脂的流变行为受到了其内部结构的影响。
流变曲线的分类根据润滑脂在剪切过程中的行为特点，可以将流变曲线分为以下几类：剪切稀化型剪切稀化型流变曲线的特点是，在剪切速率较低时，润滑脂的黏度较高，但随着剪切速率的增加，黏度逐渐下降。
这是因为在剪切过程中，润滑脂内部的结构发生了破坏，形成了一个分散的胶体体系。
剪切稀化-剪切增稠型剪切稀化-剪切增稠型流变曲线具有两个明显的转折点。
在低剪切速率下，润滑脂的黏度较高，随着剪切速率的增加，黏度逐渐下降，但当剪切速率进一步增加到一个临界值时，黏度开始增加，形成剪切增稠区。
剪切增稠型剪切增稠型流变曲线的特点是，在剪切速率较低时，润滑脂的黏度较低，但随着剪切速率的增加，黏度逐渐增加。
这是由于润滑脂内部的结构发生了重新排列，形成了一个更加有序的胶体体系。
剪切粘弹性型剪切粘弹性型流变曲线呈现出一种类似于固体材料的性质，具有剪切刚度，同时也具有一定的粘弹性。
这是因为润滑脂内部存在着一些具有弹性的结构元素，剪切时这些结构元素会发生形变。
影响流变曲线的因素润滑脂的流变曲线受到多种因素的影响，下面列举了几个主要的因素：1.温度：润滑脂的流变性质会随着温度的变化而发生改变。
一般情况下，润滑脂的黏度随着温度的升高而降低。
2.添加剂：润滑脂中的添加剂对流变性质的影响较大。
添加剂的种类、用量和性质都会对流变曲线产生影响。
润滑脂流变性研究
润滑脂流变性研究前言目前，润滑脂在各个领域中都得到广泛应用，与润滑油相比，润滑脂在对润滑部件的结构和维护方面有很多优点。
但是，由于粘弹性的关系，润滑脂的应用又有很多约束性。
例如，在汽车润滑中，润滑脂必须在很宽的温度范围内都具有优良的性能，如汽车厂家会要求润滑脂能够在-40℃时正常使用。
所以，急需一种仪器或方法能够测试很宽温度范围内的粘弹性。
本文介绍了一种能够控制温度的流变仪，并介绍了一些适当的测试方法，希望能够对这一领域的研究者提供参考。
样品说明本文中的样品是使用三种不同的矿物油基的润滑脂，在美国国家润滑脂协会分级标准中分别为：NLGI 0、1和2。
仪器和测试方法使用配有Peltier控温系统（P-PTD200/56+H-PTD200）的MCR301流变仪（如图1中所示），Peltier使用FP50-MW恒温循环器进行冷却，其温度设定为-20℃，测试夹具为PP25 （25mm平板），间隙为1mm，测试使用直接应变振荡模式（DSO）。
图1 MCR流变仪，配有带控温罩的Peltier系统使用附加的Peltier控温罩可以确保样品在整个温度范围内温度分布的均匀性，消除温度梯度，样品内部温度梯度是一个非常关键测试条件，温度梯度会导致错误的测试结果，而如果只用下板进行控温，那么将会形成较大的温度梯度。
在测试温度下设定零间隙，在25℃时装样；以10K/min的冷却速度降温到-40℃，冷却速度对样品在低温下的结构有非常重要的影响，因此可以通过改变降温速度测试不同条件对样品结构的影响。
达到-40℃以后，样品稳定10分钟，为了防止结冰，需要通入氮气。
以角频率10rad/s进行振荡应变扫描，应变范围0.001%至100%；用应变扫描可以研究粘弹性、确定表观屈服应力等。
测试结果图2中显示了三个样品在25℃时的应变扫描结果，为了显示优秀的重复性，每个样品用相同的条件测试了两次。
图中所示的储能模量G’代表了弹性部分，损耗模量G”代表了粘性部分。
润滑脂的八大性能
润滑脂的八大性能润滑脂的品种、牌号很多，性能各不相同，而且同一种润滑脂的各种性能又是是相互联系的，有的性能甚至是相互制约的。
润滑脂的使用范围很广，工作条件差异也很大。
不同的机械设备对润滑脂性能要求很不相同。
润滑脂性能是润滑脂组成及其制备工艺的综合体现。
润滑脂性能的评价，不但在生产上和研究工作上有决定性的意义，而且在使用部门对润滑脂的选择和检验上也是必不可少的。
润滑脂都有哪些主要性能？通常我们把润滑脂的主要性能归为八大性能。
当然，对润滑脂性能的认识不同，也会有不同的归类了。
润滑脂常见的八类基本性能一、润滑脂的流变性能，润滑脂的流变性是指润滑脂在受到外力的作用下表现出来的流动变化的性能。
衡量润滑脂流变性的参考指标主要是稠度（针入度）、触变性、强度极限和相似粘度。
润滑脂流变性是润滑脂的重要基础性质，与润滑脂的使用有密切的关系。
二、润滑脂的高温性能，润滑脂的高温性能是指润滑脂在高温情况下，润滑脂发生性质变化的性能。
温度对于润滑脂的流动性具有很大影响,温度升高,润滑脂变软,使得润滑脂附着性能降低而易于流失。
另外,在较高温度条件下还易使润滑脂的蒸发损失增大,氧化变质与凝缩分油现象严重。
润滑脂的高温性能可用滴点、蒸发度和轴承漏失量、高温轴承寿命等指标进行评定。
三、润滑脂的低温性能，润滑脂低温性能是指润滑脂在低温下保持其流动性的能力.汽车与工程矾械起步时的温度与环境温度近乎一致,在寒冷地区使用时,要求润滑脂在低温条件下仍能保待良好的润滑性能,它取决于润滑脂低温条件下的相似粘度、润滑脂低温条件下的泵送性及低温转矩。
四、润滑脂的安定性能，润滑脂的安定性是指润滑脂在长期贮存和使用中抵抗各种条件下、不同作用、因素引起润滑脂变化的能力。
在通常的润滑脂贮存和使用中，润滑脂的安定性主要包括以下几个方面 :润滑脂的胶体安定性；润滑脂的化学安定性；润滑脂的机械安定性。
五、润滑脂的润滑性能，润滑脂的润滑性能是指润滑脂在使用中，改善摩擦、减少磨损的性能。
润滑脂的主要性能指标
润滑脂的主要性能指标1、锥入度锥入度是评价润滑脂稠度的常用指标，它是在规定负荷、时间和温度的条件下，标准锥体沉入润滑脂的深度，单位为0.1mm。
锥入度愈大，表示润滑脂稠度愈小，反之则稠度愈大。
润滑脂的稠度等级是按锥入度来划分的，国内、外都采用美国润滑脂协会(NLGI>按工作锥入度划分的润滑脂稠度等级，润滑脂的级号愈小，锥入度愈大，润滑脂愈软。
2、滴点在试验条件下，润滑脂从杯中滴下第一滴或成柱状触及试管底部时的温度，称为润滑脂的滴点。
滴点是衡量润滑脂耐温程度的参考指标，一般润滑脂的最高使用温度要低于滴点20-30℃，这样才能使润滑脂长期工作而不至于流失。
润滑脂滴点的高低，主要撒于稠化剂的种类和数量。
3、保护性能润滑脂的保护性能是指保护金属表面、防止生锈的作用，它包括三个方面：①本身不锈蚀金属；②抗水性好，即不吸水、不乳化、不易被水冲掉；③粘附性好、高温不滑落、低温不龟裂，能有效地粘附于金属表面而将空气和腐蚀性物质隔绝。
4、安定性润滑脂的安定性包括胶体安定性、化学安定性和机械安定性。
润滑脂在贮存和使用中的抑制析油的能力，称为润滑脂的胶体安定性。
胶体安定性差的润滑脂，析油严重，不宜长期贮存。
发现润滑脂轻度析油时，可将其搅拌均匀后尽早使用。
润滑脂在贮存和使用中抵抗氧化的能力，叫做润滑脂的化学安定性。
皂基脂比较容易氧化，严重氧化的皂基脂，颜色变深，有恶臭，对金属产生腐蚀，自身变软或结块。
润滑脂的机械安定性，是指润滑脂受到机械剪切时，稠度立即下降，当剪切作用停止后，其稠度又可恢复（但不能恢复到原来的程度）。
机械安定性差的润滑脂，其使用寿命短。
5、流变性润滑脂在外力作用下产生形变流动的性能，称为流变性，其参考指标有强度极限和相似粘度。
从降低机械摩擦力和便于管道供脂出发，润滑脂的强度极限和相似粘度不宜过大。
6、蒸发损失润滑脂在使用中常常由于流失、蒸发和氧化变质而逐渐消耗，特别在高温工作时蒸发更易成为严重的问题。
润滑脂流变特性研究进展及展望
曾辉［７１等研究 了润滑脂组成对微 观结构 的影 响。结果表明 ：高黏度基础油制备的润滑脂的皂纤 维结构较低 ，黏度基础油制备的润滑脂皂纤维结 构疏松 ，机械安定性较差。
目前 ，人们对润滑脂的使用性能的要求越来越 高。普通矿物油基础油已经不能满足人们的需求 ， 商 陛能、环境友好性合成类基础油的研究引起人们 的重视。但有关系统研究润滑脂基础油组成 、种类
１．１基 础油 对 润滑脂 流 变性 能影 响
和 微观 结构 对 润滑 脂 流变 性 影 响的 文献 尚未 见 报 道 。
ｇｒｅａｓｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｇｒｅａｓｅ ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｇｒｅａｓｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｒｅｎｄ ｗｅｒｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．
基 金项 目：山东省 自然科学基金资助项 目（ＺＲ２０１１ＥＥＭ００８） 收稿 日期 ：２０ｌ６＿ｏｌ一２６ 修 回 日期 ：２０１６—０２—２４
１．２润 滑脂 稠化 剂对 润滑 脂流 变性 能 的影 响 Ｗａｎｇｔｓ￣等 考 察 了稠 化 剂 的结 构 和含 量 对 润 滑
２
农 业装 备与车辆 工程
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ Ｃｉｔｙ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ２５５０４９，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｉｂｏＣｉｔｙ，ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ２５５０ ４９，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｇｒｅａｓｅ ｒｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗａｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｆｒｏｍ ｔｗｏ ａｓｐｅｃｔｓ：ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ
润滑脂的流变特性
二、润滑脂的流变性能
• 1、润滑脂流变性能定义 • 润滑脂在外力作用下表现出来的流动和 形变的性质，称为润滑脂的流变性能，由 于润滑脂是具有结构性的非牛顿流体，其 黏度与温度和剪切应力有关。流变性能是 润滑脂的重要基础性质，与润滑脂的使用 关系密切。其参考指标有稠度、强度极限、 相似粘度、表观黏度和进入。 （4）避免从润滑表面上泄漏、滴落或发生不应 有的甩出。 （5）在长期使用中，不会因机械工作(在轴承中) 使润滑脂的结构或稠度发生不良的变化。 （6）在气温很低的情况下，不会变得很硬，产 生很大的运动阻力 （7）能与橡胶密封以及在机械中与被润滑部位 的其他材料相适应。 （8）允许混入少许杂质(如水分)，而不致失去一 些有效的特性。 总之，润滑脂的作用主要是润滑、保护和密封。
（4）低温转矩
• 润滑脂的低温转矩是指在低温时，润滑脂阻 滞低速滚珠轴承转动的程度。 • 低温转矩是衡量润滑脂低温性能的一项重要 指标，润滑脂低温转矩特性好，就是指润滑脂在 规定的轴承中，在低温试验条件下的转矩小。低 温转矩的大小关系到用润滑脂润滑的轴承低温起 动的难易和功率损失，如果低温转矩过大将使起 动困难并且功率损失增多。低温转矩对于在低温 使用的微型电机、精密控制仪表等特别重要。精 密设备要求轴承的转矩小而稳定，以保证容易起 动和灵敏、可靠地工作。
相似粘度
• 润滑脂在所受剪应力超过它的强度极限时， 就会产生流动.润滑脂流动时也会出现内摩擦，用 粘度表征它的内摩擦特性。 • 润滑脂的粘度和普通液体的粘度不完全一样， 普通液体的粘度在一定温度时是一个常数，不随 液层间的剪切速度而改变，普通液体是按牛顿流 体定律运动的。润滑脂的流动不服从牛顿流体流 动定律，它流动时的粘度，在一定温度时不是一 个常数，而是一个随脂层间剪速而改变的变量。 在剪速小时，它的粘度大，剪速增大时，它的粘 度变小，在剪速很大时，它的粘度小至一定程度 而保持恒定。
复合钙基润滑脂的流变学性质研究
复合钙基润滑脂的流变学性质研究流变学是研究物质变形和流动的学科，通过测量物质的应力-应变关系以及流变学参数，可以了解材料的流动性质和变形行为。
在润滑领域中，复合钙基润滑脂是一种常用的润滑材料，它具有较好的化学稳定性、抗氧化性以及高温性能。
因此，研究复合钙基润滑脂的流变学性质对于其应用和发展具有重要的意义。
复合钙基润滑脂的流变学性质研究包括流变学参数的测量和分析，以及复合钙基润滑脂的应力-应变关系的研究。
其中，流变学参数主要包括黏度、剪切应力、剪切速率以及流变学模型等。
首先，我们来探讨复合钙基润滑脂的黏度。
黏度是描述流体阻力大小的物理量，也是衡量润滑脂流动性的重要指标。
通过流变仪的测量，可以得到不同剪切速率下复合钙基润滑脂的黏度值。
实验结果表明，复合钙基润滑脂的黏度随剪切速率的增加呈现出非线性的变化趋势。
在低剪切速率下，复合钙基润滑脂呈现出较高的黏度，而在高剪切速率下，黏度逐渐降低。
这种剪切速率依赖的黏度特性说明了复合钙基润滑脂的剪切变稀行为。
其次，我们关注复合钙基润滑脂的剪切应力。
剪切应力是润滑脂抵抗剪切变形的能力，可以通过流变仪的测量得到。
实验结果表明，复合钙基润滑脂的剪切应力随剪切速率的增加而增大。
这是因为在高剪切速率下，润滑脂内部分子发生更多的流动，相互之间的摩擦力增加，导致剪切应力的增大。
此外，复合钙基润滑脂的剪切应力还受温度和压力等因素的影响，具有一定的温度和压力敏感性。
此外，复合钙基润滑脂的流变学行为可以用流变学模型进行描述。
常见的流变学模型包括牛顿流体模型、非牛顿流体模型等。
然而，由于复合钙基润滑脂的成分复杂性和结构多样性，很难用简单的流变学模型完全描述其流变学行为。
因此，研究者们提出了许多改进的流变学模型，如Papanastasiou模型、Carreau模型等，以更准确地描述复合钙基润滑脂的流变学性质。
总结起来，复合钙基润滑脂的流变学性质研究主要包括黏度、剪切应力、剪切速率以及流变学模型等方面。
润滑脂流变性对滚动轴承振动性能的影响
25 12 255 195 313 一级 0117 0175
GB / T 265 —
GB / T 269 GB / T 4929 GB / T 269 GB / T 5018 GB / T 7325 GB / T 0326
2 试验结果及讨论
上 , 于 20 ℃时分别测试不同剪切速率下的表观粘度 。
Keywords: rheological p roperty; vibratility; grease; bearings; apparent viscosity
流变学是一门研究物质 , 特别是非牛顿流体或高 分子化合物变形和流动的科学 [1 ] 。润滑脂作为一种特 种润滑剂在结构上有一些类似高分子聚合物的性能 , 它的流变性能数学模型一般符合 Herschel2Bulkley方 程 [2 ] 。最近 , 人们借助各种流变仪器对润滑脂流变特 性进行了广泛的研究 [3 - 5 ] 。研究润滑脂流变性能的仪 器可以分为 2种 : 一种为旋转粘度计 , 它可以测定中 等以下剪切速度润滑脂的粘度 , 常用来研究润滑脂在 一定剪切速度下的流变粘度随时间的变化规律 。该仪 器的缺点是其边缘效应 [4 ] 。采用该仪器对国产润滑 脂的研究发现 , 润滑脂的流变参数受温度 、基础油粘 度及其稠化剂的影响较大 [6 ] 。另一种为毛细管粘度 仪 , 该仪器主要用来研究高剪切速度下的表观粘度 , 最高剪切速度可以测到 n ×105。但毛细管粘度计不 能测试润滑脂表观粘度的时间依赖性 。 Youg I Cho
2006年 6月 第 6期 (总第 178期 )
润滑与密封
LUBR ICATION ENGINEER ING
June 2006 No16 ( serial No1178)
润滑脂的主要性能
润滑脂的八大主要性能1)触变性润滑脂所具有的最基本的特性，就是触变性。
当施加一个外力时，润滑脂的流动在逐渐变软，表现粘度降低，但是一旦处于静止，经过一段时间（很短）后，稠度再次增加（恢复），这种特性称为触变性。
润滑脂的这种特性，决定了其可以在不适于润滑油润滑的部位润滑，而显示它优良的性能。
2)粘度润滑脂通常用表观粘度或相似粘度来表示，在说明润滑脂的粘度时，必须指明温度和剪切速度。
可采用相似粘度指标来控制其低温流动性和泵送性。
3)强度极限润滑脂的强度极限是指引起试样开始流动的所需最小切应力，又称极限切应力。
润滑脂强度极限是温度的函数，温度越高脂的强度极限越小，温度降低，脂的强度极限变大，它的大小取决于稠化剂的种类与含量，和制脂工艺条件也有一定的关系。
4)低温流动性衡量润滑脂低温性能的重要指标之一是低温转矩，即在低温下（－20°C以下）润滑脂阻滞低速流动轴承转动的程度，润滑脂的低温转矩由起动转矩和转动60MM后转矩的平均值表示。
5)滴点润滑脂在规定条件下达到一定流动性时的最低温度称为滴点。
润滑脂的滴点有助于鉴别润滑脂类型和粗略估计润滑脂的最高使用温度，一般说来，对于皂基脂，其使用温度应低于滴点20~30°C滴点越高，其耐热性越好。
(6)蒸发性润滑脂的蒸发性（度）表示润滑脂在高温条件下长期使用时，润滑脂油分挥发的程度，蒸发性越小越好。
脂的蒸发性主要取决于润滑油的性质和馏分组成。
(7)胶体安定性润滑脂的胶体安定性是指润滑脂在一定温度和压力下保持胶体结构稳定，防止润滑油从润滑脂中析出的性能，也就是润滑脂抵抗分油的能力。
通常把润滑脂析出油的数量换算为质量分数来表示。
润滑脂的胶体安定性反应出润滑脂在长期储存中与实际应用时分油趋势，如果润滑脂的胶体安定性差，则在受热、压力、离心力等作用下易下发生严重分油，导致寿命迅速降低，并使润滑脂变稠变干，失去润滑作用。
(8)氧化安定性氧化安定性是指润滑脂在长期储存或长期高温下使用时抵抗热和氧的作用，保持其性质不发生永久变化的能力。
钙基润滑脂的抗剪切性与流变分析
钙基润滑脂的抗剪切性与流变分析钙基润滑脂是一种常用的润滑脂，用于减少摩擦和磨损， prolong机器和设备的使用寿命。
抗剪切性和流变分析是评估钙基润滑脂性能的重要指标，以确定其在不同工作条件下的稳定性和性能。
抗剪切性是指润滑脂在剪切力作用下的稳定性。
剪切是指在润滑剂中施加外力并使之发生变形。
在实际工作环境中，润滑脂会经历剧烈的剪切力，如摩擦、振动和运动。
因此，抗剪切性能对于润滑脂的有效性至关重要。
流变分析是评估润滑脂的黏度和变形行为的方法。
常用的流变仪器（rheometer）可以测量润滑脂的剪切应力和剪切速率之间的关系，从而得出其流动性。
流变分析能够揭示润滑脂的流动性能，如剪切稳定性和剪切变稀的特性，从而为润滑脂的正确应用提供有效的参考。
首先，针对钙基润滑脂的抗剪切性，我们需要考虑以下几个方面：1. 温度对抗剪切性能的影响：不同温度下，润滑脂的黏性和流动性会发生改变。
因此，在进行抗剪切性能测试时，需要考虑不同温度条件下的润滑脂表现。
2. 压力对抗剪切性能的影响：压力是润滑脂在实际工作条件下承受的主要力量之一。
在实际工作过程中，润滑脂会承受不同程度的压力，因此抗剪切性能对润滑效果至关重要。
3. 添加剂对抗剪切性能的影响：钙基润滑脂通常会添加一些添加剂，如抗氧化剂和防锈剂，以提高其性能。
这些添加剂会对抗剪切性产生影响，因此需要进一步研究添加剂在钙基润滑脂中的作用机制。
其次，流变分析可以帮助我们更好地了解钙基润滑脂的流动性能：1. 流变学参数分析：通过流变学参数，如剪切应力、黏度和剪切速率的关系，可以深入了解润滑脂的流变特性。
这些参数可以帮助我们评估润滑脂的流动性能和变稀性，从而判断其适用性。
2. 剪切稳定性分析：润滑脂的剪切稳定性是指在长期使用和剧烈运动情况下，其流动特性是否能够保持稳定。
流变分析可以评估润滑脂剪切稳定性的变化情况，以确定其在不同工况下的适用性。
3. 流变温度分析：流变温度是指润滑脂在不同温度下的流动性。
锂基润滑脂流变模型
锂基润滑脂的流变模型孟永刚郑洁关于锂润滑油脂的流变特性的重点——油脂的触变性实验是在一个设置了各种剪切速率，时间和温度的条件下检验的。
A HAAKE RV 20流变仪被应用到实验中，其中利用了锥形盘和圆盘类的设备。
在测试中为了消除油脂沿着器皿壁滑动的影响、断裂和其他形式的干扰，要先做一些预防的计划和措施。
这样可以获得流动曲线和触变滞后循环的结果。
在测量结果的基础上，提出了一种新的包含有结构参数的流变特性模型。
本文对提出的模型的特点和有关的润滑分析报告的内容进行了探讨。
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科学出版社关键词：油脂，流变模型，触变性介绍油脂在径向轴承和滚动轴承中被广泛地用作润滑剂。
油脂的润滑性能对生活中使用的轴承产生了很大程度上的影响,为了构建预测系统，在过去的几十年中已做了大量的脂润滑的研究。
相对于液体润滑的流体动力计算被应用的置信度，很难得到预测的油脂弹流膜厚度。
这困难来自于对润滑机理认识的不足和油脂流变特性的复杂性。
润滑油脂是一种在矿物或合成油中添加肥皂增稠剂形成的胶体体系组成的，它表现出明显的非牛顿特性。
这种油脂具有一定的屈服应力，因此当它被滚珠推到一边时将不容易回流补充轨道。
这意味着轴承的接触是缺乏油脂润滑的。
同时，由于油脂的剪切稀化效应和触变性，使膜的厚度对速度敏感和对时间依赖2。
很明显，彻底调查研究，将便于更好的认识油脂流变特性，而且一个合适的流变模型会解释上述特征在脂润滑理论上的至关重要性。
目前，关于润滑脂的流变行为的文献是有限的。
Cho2研究了油脂在管道中的流动和为了设计润滑脂泵系统而测量管道的屈服应力；王3为确定在Bingham模型和Herschel-Bulkley模型中的系数做出了努力，这是目前已有的关于油润滑方面流变模型的分析。
Bair4观察屈服应力在高压下的表观，并提出改进的Bingham模型。
这些研究只涉及到油脂的部分流变特性，而并没有关注油脂时间的滞后性与触变性之间的联系。
润滑脂流变性研究现状及展望
润滑脂流变参数的影响，发现基础 油黏度较低的润滑脂，其强度极限
五 期
为基础的学科，逐步发展成为一 滑脂的结构比较稳定；当温度大于 和塑性黏度都较高，而塑性指数较
门介于力学、化学、物理与工程
130 ℃时，润滑脂的结构被破坏。
小。李光明 等 [20] 借助铝基润滑脂，
29
科学之间的新兴交叉学科。流变学
有学者以纳米二氧化硅[ 为 9，10] 稠化
学。1928年，流变学的奠基人宾 汉根据古希腊哲学家赫拉克利特 “一切皆流”，提出了“流变学” （Rheology）这一学科名[3]。他 定义流变学为物质流动和变形的科 学，并研究了胶体、油漆和水泥等 材料的流变特性。后人根据他对油漆 流变性的研究，总结了宾汉流体[4]。 第一次世界大战之后，荷兰、英国 等国家对流变学进行了卓有成效的 研究。
丹[8]等以锂皂为稠化剂，从分子作
分散介质，其对润滑脂流变性能的
的技术突破[5]。
用力上分析了剪切速率对黏度的影 影响主要体现在其种类和黏度上。
19世纪以来，大规模数控和
响以及温度对黏度、触变性和储存
王晓力等[7]考察了基础油黏度对锂基
第
计算机的使用，使流变学得到了 较快发展。流变学由一门以试验
模量的影响，发现当剪切速率低于 10-2和温度低于130 ℃时，锂基润
目前，从润滑脂的流变性来探 究润滑脂在某些使用过程中出现的
润滑脂流变性模型研究现状
国内相关的研究文献很少，国外学 问题是润滑脂研究中的一个重要方
为了定量描述润滑脂的流变
者则多以高分子材料作为添加剂来 面，也是研究润滑脂流变性的源动 性，学者们提出了较多经验公式和
改进润滑脂的流变性。Martín- 力，推动着对润滑脂流变性研究的 流变模型。后人在宾汉研究的基础
润滑脂说明介绍及其选用常识
润滑脂简介及选用常识（一）润滑脂基本概念（1）什么是润滑脂NLGI（National Lubricating Grease Institute 美国国家润滑脂协会）最新定义：润滑脂是将一种或几种稠化剂分散到一种（或几种）液体润滑油中形成的一种固体或半固体的产物。
为了改善某些性能，加入一些其它组分（添加剂或填料）。
（2）润滑脂的触变性当施加一个外力时，润滑脂在流动中逐渐变软，表观粘度降低，但是一旦处于静止，经过一段时间（很短）后，稠度再次增加（恢复），这就是润滑脂的触变性。
润滑脂的这种特殊性能，决定了它可以在不适于用润滑油润滑的部位润滑，而显示出它的优越性。
润滑脂的组成润滑脂是由基础油、稠化剂和添加剂（包括填料）组成。
基础油是液体润滑剂，有矿物油和合成润滑油之分。
稠化剂是一些具有稠化作用的固体物质。
添加剂是为了改善润滑脂某些性能而加入的物质。
润滑脂的组成——基础油1、矿物油，即指石油润滑油。
优点：润滑性能好，粘度范围宽，不同粘度的油分别适用于制造不同用途的润滑脂；来源广泛，价格低廉。
缺点：对高温、低温不能同时兼顾，或不能适应宽温度范围，同时对一些极高温、极低温、高转速、长寿命、耐化学介质、耐辐射等特种条件无法满足要求。
要满足这些苛刻条件下使用的润滑脂，还得需要各种合成油。
润滑脂的组成——基础油2.合成油合成油是指用各种化学反应合成的一大类功能性液体，不同的合成油在某些方面显示出比矿物油更好的优越性。
目前润滑脂中常用的合成油有：合成烃类油、酯类油、硅油、含氟油、和聚醚型油等。
一坪分公司多种合成润滑脂因采用合成油而具备在高低温、负荷能力、抗氧化、耐介质、适合高速、抗辐射等方面性能的优越性，并因此在航空、航天和各种民用设备的润滑方面取得了成功。
润滑脂的组成——稠化剂稠化剂分类烃基：如地蜡、石蜡、石油脂等皂基：目前最大的一类，有钠基、钙基、复合钙、锂基、复合锂、钡基、铝基、复合铝等有机：脲类化合物、酰胺类化合物、有机染料、氟碳化合物等无机：膨润土、硅胶、硼化氮、石墨等（二）润滑脂的优点和缺点2.1、润滑脂的优点1、润滑脂润滑无需复杂的密封装置和供油系统，可以降低设备的维护费用；2、润滑脂的粘附性使其在摩擦表面上的保持力强，因而润滑脂抗水、密封性和抗漏失性能突出，可以在密封不良甚至敞开的摩擦部件上使用。
润滑脂流变特性与润滑性能测试
润滑脂流变特性与润滑性能测试润滑脂作为一种重要的工业润滑剂，在各个领域都扮演着关键的角色。
然而，要确保润滑脂的性能达到预期，了解其流变特性以及进行润滑性能测试是至关重要的。
润滑脂的流变特性指的是其随着应力变化而显示的特性。
这些特性直接影响着润滑脂在使用过程中的流动性和润滑效果。
在流变学中，有两个主要的流变模型，即牛顿流体模型和非牛顿流体模型。
牛顿流体模型适用于流动性良好的润滑脂，而非牛顿流体模型则适用于粘度随应力变化的润滑脂。
牛顿流体模型认为，在润滑脂中，剪切应力与剪切速率成正比。
这意味着，在施加剪切力时，润滑脂的黏度保持不变。
对于这种类型的润滑脂，流变学试验通常采用剪切应力-剪切速率曲线来评估其流变特性。
通过绘制这些曲线，我们可以获得润滑脂的流变指数以及切变模量等参数。
然而，并不是所有的润滑脂都符合牛顿流体模型。
事实上，许多润滑脂在剪切力的作用下会表现出不同的黏度。
这是由于润滑脂中的添加剂和复杂的分子结构导致的非牛顿性。
针对这种情况，非牛顿流体模型被广泛应用于润滑脂的研究中。
非牛顿流体模型根据剪切应力的大小和施加的时间来分类。
例如，屈服型润滑脂在初始阶段表现出高剪切应力下的强刚性，但在一段时间后会逐渐失去刚性并表现出更低的剪切应力。
而黏弹性润滑脂则具有弹性和黏性的特性，即在受力后能够发生形变，但在停止施加力时恢复原状。
为了研究润滑脂的非牛顿流变特性，流变学试验中经常使用的测试方法是剪切应力率扫描测试和动态剪切测试。
剪切应力率扫描测试用于评估润滑脂在不同应力下的流变性能，该测试将润滑脂置于一定应力下，并在一定剪切速率下观察其剪切应力的响应。
动态剪切测试则是通过在连续剪切应力下进行多次剪切来模拟实际使用中的条件，以评估润滑脂的稳定性和耐久性。
除了流变特性，润滑脂的润滑性能也是一个重要的指标。
润滑性能测试通常分为基本性能测试和高级性能测试。
基本性能测试包括滚动摩擦系数测试、磨损测试和极限压力测试。
高级性能测试则着重于润滑脂的长期稳定性和抗氧化性能，如氧化安定性测试和蒸发损失测试。
润滑脂的流变特性
皂纤维结构示意图
稳定剂作用示意图
润滑脂的结构
• 润滑脂是将固体稠化剂分散在基础油内所形 成的物质。固体稠化剂以极细纤维分散在液体组 分中，并通过彼此之间的吸引力搭成庞大的三维 网络结构，使润滑油蕴含其中形成稳定的半固体、 半流体胶体分散体系。润滑脂属非牛顿流体，具 有独特的流变特性——弹性、粘弹性、触变性、 壁滑移等，它不仅具有良好的润滑特性，还具有 密封和保护作用。加入添加剂，还可使它具有特 殊的性能，从而润滑脂广泛用于各种润滑系统中。
•
润滑脂的粘温性除了一定剪速下比较不同温 度时的粘度外，还可以测定不同剪速、不同温度 下的相似粘度来比较。润滑脂的相似粘随温度升 高而减小，随剪速增大而减小 • 润滑脂的粘温特性比润滑油的粘温特性好。 润滑脂的粘度随温度的变化只有基础油的变化的 数十至数百分之一。因为润滑脂流动时的阻力一 部分是由结构骨架的强度决定的，而结构骨架强 度和温度的关系较小，所以润滑脂的粘温特性较 润滑油好。但需说明，润滑脂的低温粘度比它常 温时的粘度还是要大很多。润滑脂的粘温特性主 要与其基础油的粘温特性有关。用低粘度、粘温 特性好的基础油可改善润滑脂的粘温特性。
• 润滑脂结构
• 润滑脂是一个胶体结构体系，具有显著的非 流顿流体性质，润滑脂的黏度是温度和剪切力的 函数，属于非牛顿流体。润滑脂的流动性质常常 是以高温下的强度极限值来评估其是否易于流动， 而以低温下的相似黏度值来预计其是否能正常流 动 • 润滑脂体系具有分散相微粒互相交接形成的 三维结构骨架以及借助吸附力维系它的分散介质 润滑油。当作用于润滑脂的外力低于润滑脂结构 骨架的强度极限时，润滑脂体系只会产生弹性变 形，而不会发生流动，当润滑脂所受外力达到或 超过其强度极限时，润滑脂的结构骨架会遭到破 坏，部分基础油会从遭破坏的结构骨架中流出， 润滑脂开始从不流动转变为流动。
润滑脂的流变性和触变性对润滑有什么意义?
润滑脂的流变性和触变性对润滑有什么意义？
佚名
【期刊名称】《合成润滑材料》
【年(卷),期】2008(35)3
【摘要】润滑脂的流变性和触变性对润滑脂的使用有着重要的意义。
在齿轮和轴承的润滑过程中，由于受摩擦副相对滑动或滚动的作用，使润滑脂的稠度下降，在高剪力的作用下，摩擦面上的润滑脂可形成流体状，这有利于机械部位的润滑。
而一旦停止运转，润滑脂的稠度又恢复到一定的水平，对轴承来讲，可使润滑脂保持在轴承内部而不流失；对齿轮箱来讲，恢复到一定稠度的润滑脂可起到密封作用，避免齿轮箱的泄漏。
【总页数】1页(P8-8)
【关键词】润滑脂;触变性;流变性;齿轮箱;相对滑动;密封作用;轴承;摩擦副
【正文语种】中文
【中图分类】TH132.41;TE626.4
【相关文献】
1.基础油对锂基润滑脂触变性的影响 [J], 岳利义;沈铁军;刘庆廉
2.润滑脂流变特性的研究——润滑脂的触变性及触变理论 [J], 蒋明俊;郭小川
3.润滑脂的流变性及其实用意义 [J], 张秉智
4.润滑脂的流变性及线接触脂润滑的弹流分析 [J], 董大明
5.润滑脂的流变性及线接触脂润滑的弹流分析 [J], 董大明;钱祥麐
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润滑脂流变性
润滑脂是在润滑油中加入稠化剂所制成的半固体胶状物质。
常用的稠化剂是脂肪酸金属皂，这种皂纤维构成网状框架，期间储存润滑油。
由于润滑脂是纤维组成的三维框架结构，它不能作层流流动，在润滑过程中呈现出复杂的宏观力学特性，妈表现为具有时间效应的黏塑性流体。
图表示润滑脂的流变特性。
其主要特点可归纳为：
图润滑脂流变特性
（1）通常润滑脂的黏度随剪应变率的增加而降低，因而剪应力与剪应变率呈现非线性关系。
（2）如图所示，润滑脂具有屈服剪应力s τ，只有当施加的剪应力s ττ>时，润滑脂才产生流动而表现出流体性质。
当s ττ≤时，润滑脂表现为固体性质，并可具有一定的弹性变形。
由于润滑脂具有屈服剪应力特性，使得润滑膜中剪应力s ττ≤的区域将出现无剪切流动层。
在该流动层中，与流动速度垂直方向上的各点将具有相同的流速，即形成整体。
（3）润滑脂具有触变性。
当润滑脂在一定的剪应变率下流动时，随着剪切时间的延长，剪应力逐渐减小，即黏度随着时间而降低。
而当剪切停止以后，黏度将部分地恢复。
由此可见，润滑脂状态是处于动态的变化过程，而所谓的稳态润滑只能是相对稳定状态。
描述润滑脂流变特性的本构方程目前主要采用以下三种：
（1）Oswald 模型
n τφγ=
（2）Bingham 模型
s ττφγ=+
（3）Herschel-Bulkley 模型
n s ττφγ=+
式中，n 为流变指数；φ为塑性黏度。
实践表明，Herschel-Bulkley 模型比较符合实验结果，在中低速范围时准确度更高。
此外，当1n =时，它转变为Bingham 模型；而当0s τ=时，为Oswald 模型。
因此，Herschel-Bulkley 模型具有普遍性。
严格地说，流变参数s τ、φ和n 都应是温度和压力的函数。
对于等温润滑问题可以不考虑温度的影响。
而流变参数与压力的关系通常按简化处理，即认为流变指数n 与压力p 无关，而屈服剪应力s τ和塑性黏度φ随压力p 按指数关系变化。
故
00e e
p s s p ααττφφ⎫=⎪
⎬=⎪⎭ 式中，0s τ和0φ为润滑脂在常压下的屈服剪应力和塑性黏度；α为润滑脂所含基础油的
黏压系数。
建立脂润滑方程的思路与油润滑问题相类似，根据本构方程以及微元体平稳条件和流量连续条件推导雷诺方程。
但是，由于润滑脂按Herschel-Bulkley 模型本构方程中含有屈服剪应力s τ，将润滑膜分割成无剪切流动层和剪切流动层两部分，必须分别处理，使推导过程复杂化。