润滑剂剩余使用寿命评定技术就是利用热氧化、化学氧化或电化学等技术对润滑剂的剩余使用寿命进行评估与检定,判断飞机或地面动力装备的润滑剂是否适合继续使用以及进行状态监控的理论和技术总称<2>.
我国对润滑剂剩余使用寿命评定技术的研究工作起步较晚。后勤工程学院、空军油料研究所近年来对该项技术进行了研究。但主要集中在基础理论的研究及寻找费用低、快速、准确和操作简便并可直接显示结果的评定方法,还没有形成一套完整的技术理论。
后勤工程学院油品测试与评定中心的史永刚、冯新泸、李子存等人利用线性伏安测定技术对内燃机油的剩余使用寿命进行了评定,分析了可行性和可靠性,探索出了最佳测定条件<4>.
空军油料研究所的王德岩等人也进行了相关的研究,找到了用铂碳作工作电极,丙酮为溶剂,碳酸锂为电解质的最佳工作条件<5>,用循环伏安法对涡轮航空发动机润滑油和航空润滑脂进行了评定。
循环伏安法除具有费用低廉、评定快速、准确、操作简便并可直接显示结果等优点外,还具有检测设备工况,测定润滑剂的理化指标<6>,以及发现设备润滑系统的异常等功能。
几种典型的润滑剂剩余使用寿命评定技术热氧化技术<7>热氧化技术就是采用物理加热的方法迅速消耗掉润滑剂中的抗氧剂,抗氧剂消耗完毕后,润滑剂的基础油迅速降解,确定基础油降解的/开始时间0(等温条件)或/开始温度0(变温条件),即可达到评定润滑剂剩余使用寿命(RUL)的目的。
该方法分为高压差热分析法和差示扫描量热技术,由于需较高压力、操作繁杂,费用较高,测定结果准确度不高,不适于润滑剂剩余使用寿命的评定。
化学氧化处理技术<8>化学氧化处理法是基于油样中的抗氧剂收集自由基和分解氢过氧化的能力来评定润滑剂的剩余使用寿命。该种方法分自由基收集法(FRT)和比色法。由于FRT方法在操作上受到限制,这里主要介绍比色法。
比色法是以双-4-二甲基氨二硫代联苯酰镍复合物(BND)和抗氧剂与四氢呋喃(THF)的竞争反应为基础,确定油样中抗氧剂分解过氧化物的能力。当BND反应时,溶液变成无色,BDN的反应速度可以通过它的脱色速度来测量。有抗氧剂存在情况下,溶液脱色速度取决于抗氧剂阻止BDN与THF反应的能力。该方法易于操作,成本较低,需要试样少,10min内完成分析。
用BDN脱色速度来确定润滑剂RUL是比色法的最大优点,BDN脱色速度是一个常数,所以油样的抗氧化能力可以在1min内被测出来。
电化学分析技术具代表性的电化学分析技术评定润滑剂RUL的是循环伏安技术和线性扫描伏安法。其作用机理是给电极施加一个足够大的电压,使抗氧剂和其它电化学活性物质在玻碳工作电极表面发生氧化反应,向电极释放电子。电流强度与溶液中抗氧剂的含量成线性关系,抗氧剂含量和类型与电流强度和电压相关,通过抗氧剂含量得出剩余使用寿命<9>.