在用潤滑油性能指標(biāo)的紅外光譜技術(shù)分析研究

王楊

摘要：當(dāng)前大部分動力機(jī)械的工作運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開潤滑系統(tǒng)，而作為維持潤滑系統(tǒng)運(yùn)行的重要因素，潤滑油的性能指標(biāo)已經(jīng)成為當(dāng)前一項(xiàng)重要的關(guān)注點(diǎn)。在潤滑油的性能指標(biāo)檢測工作中，有關(guān)工作人員致力于研究出最具有精確性的檢測技術(shù)，以紅外光譜分析檢測技術(shù)為例，通過對潤滑油的各方面指標(biāo)系數(shù)進(jìn)行精確的分析與記錄，將潤滑油的性能始終控制在合格標(biāo)準(zhǔn)之上，以保障潤滑油性能與質(zhì)量滿足當(dāng)前的需要。

關(guān)鍵詞：潤滑油性能;指標(biāo)檢測;紅外光譜技術(shù);分析與研究

引言：

潤滑油具有潤滑、防銹、隔塵等優(yōu)秀特性，而動力機(jī)械需要依靠潤滑油的特性來實(shí)現(xiàn)機(jī)身減少摩擦的效果，以此來延長動力機(jī)械的使用壽命。為了保證潤滑油在使用當(dāng)中能夠發(fā)揮出最佳的使用效果，相關(guān)人員必須從潤滑油本身的性能指標(biāo)出發(fā)，準(zhǔn)確地把握潤滑油的使用系數(shù)，而通過紅外光譜技術(shù)能夠準(zhǔn)確無誤的對潤滑油的性能進(jìn)行分析檢測，且由于該技術(shù)的多方面優(yōu)勢，當(dāng)前被廣泛運(yùn)用于潤滑油的性能測定中。

一、淺析紅外光譜技術(shù)在潤滑油性能中的工作原理

紅外光譜技術(shù)的出現(xiàn)至今已有較長的一段歷史，此期間隨著研究人員的不斷完善，紅外光譜技術(shù)的技術(shù)性能逐漸強(qiáng)大，當(dāng)前廣泛地運(yùn)用于有機(jī)化學(xué)研究工作當(dāng)中。而在潤滑油性能的檢測當(dāng)中，紅外光譜技術(shù)能夠通過光譜的振動頻率來與潤滑油中的分子相協(xié)調(diào)，隨之令潤滑油中的官能團(tuán)與化學(xué)鍵產(chǎn)生震動吸收的反應(yīng)，最終將反應(yīng)中所得到的信息通過紅外光譜展現(xiàn)到研究人員的眼前。其次，選取紅外光譜技術(shù)來對潤滑油的性能指標(biāo)進(jìn)行檢測的另一原因是，當(dāng)前大部分潤滑油產(chǎn)品的絕大部分比例成分都具有明顯的紅外光譜特征，通過比較被檢測潤滑油的性能系數(shù)數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)的潤滑油系數(shù)數(shù)值的差別，研究者能夠從潤滑油的指標(biāo)當(dāng)中分析出其是否由于化學(xué)變化產(chǎn)生了較大的系數(shù)變化，且能夠分析出產(chǎn)生變化的原因與變動幅度。最后，通過紅外光譜技術(shù)得出的分析結(jié)論，研究人員才能夠在此基礎(chǔ)上將潤滑油的內(nèi)部數(shù)值進(jìn)行下一步的調(diào)整。

二、分析紅外光譜技術(shù)在潤滑油性能指標(biāo)檢測工作中的應(yīng)用優(yōu)勢

1、紅外光譜技術(shù)適用性廣泛

潤滑油當(dāng)中化學(xué)變化數(shù)值、水分以及其他物質(zhì)的參數(shù)都在檢測工作的范圍之內(nèi)，為了滿足檢測工作的需求，檢測技術(shù)的選取必須要符合適用性、準(zhǔn)確性等特點(diǎn)。而相比于其他檢測技術(shù)，紅外光譜技術(shù)對實(shí)驗(yàn)樣品的適用性更為廣泛，該技術(shù)能夠運(yùn)用于固、液、氣等多種形態(tài)的樣品檢測工作中，且無論是無機(jī)分子物質(zhì)、有機(jī)分子物質(zhì)以及高分子化合物都能夠通過此技術(shù)來進(jìn)行檢測。而潤滑油當(dāng)中絕大部分比例都是有機(jī)成分，其余比例當(dāng)中的物質(zhì)也都在紅外光譜技術(shù)的檢測范圍之內(nèi)，因此，紅外光譜技術(shù)的選取應(yīng)用于潤滑油的性能指標(biāo)檢測工作中，能夠極大地提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外，紅外光譜技術(shù)的測試速度也能夠適應(yīng)潤滑油檢測工作的需求，紅外光譜技術(shù)所需的研究儀器結(jié)構(gòu)簡單，且有靈敏度高、操作簡便等優(yōu)秀特性，在正式工作中能夠極大地減少工作時間的消耗，因此，在潤滑油的檢測工作當(dāng)中被廣泛地運(yùn)用。

2、紅外光譜技術(shù)具備高度的特征性

紅外光譜技術(shù)本身具備高度的特征性，也正是由于此特性，標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對比檢測方法在當(dāng)前的運(yùn)用極為普遍。而在潤滑油性能指標(biāo)的檢測工作中，紅外光譜技術(shù)的特征性表現(xiàn)在其能夠運(yùn)用于分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵的研究工作中，潤滑油當(dāng)中所含的氣態(tài)水分子是具有非線性的三原子分子，其結(jié)構(gòu)與潤滑油中某組成部分的結(jié)構(gòu)十分相似，一般的檢測技術(shù)十分難以將兩者進(jìn)行分別。而紅外光譜技術(shù)能夠繞過兩者的結(jié)構(gòu)檢測，通過檢測分子振動吸收反應(yīng)的變化，從而運(yùn)用紅外光譜將兩者的不同之處進(jìn)行對比，進(jìn)而幫助研究人員分析出潤滑油中的氣態(tài)水分子比例是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

三、分析紅外光譜檢測在潤滑油理化性能指標(biāo)中的應(yīng)用表現(xiàn)

1、潤滑油的“TAN、TBN”總值檢測

潤滑油中“TAN、TBN”（即酸值與堿值）需要得到一定標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)才能夠正式投入使用，一般而言，新品的潤滑油總酸值需要處于偏低的狀態(tài)，其原因是潤滑油在長期的使用過程中會由于發(fā)生氧化反應(yīng)而形成新的酸性物質(zhì)，隨著酸性物質(zhì)的積累，潤滑油當(dāng)中的酸值會逐漸上升，當(dāng)超過一定的指標(biāo)，潤滑油便無法投入使用，酸性物質(zhì)的積累則影響著潤滑油的最大使用時間范圍。而為了控制潤滑油的最大使用時間范圍能夠在生產(chǎn)的控制范圍之內(nèi)，檢測人員需要通過紅外光譜檢測來分析新油當(dāng)中酸堿值的占比例，并結(jié)合數(shù)據(jù)來分析出抑制潤滑油酸性物質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)添加劑的使用量，潤滑油的總堿性亦是如此?？偠灾ㄟ^運(yùn)用紅外光譜技術(shù)的特性分析出新潤滑油產(chǎn)品的酸堿值范圍是一項(xiàng)重要的檢測工作，在此工作完善的基礎(chǔ)上才能夠開展?jié)櫥透牧脊ぷ鳌?/p>

2、潤滑油的氧化穩(wěn)定結(jié)構(gòu)檢測

無論是外界因素還是內(nèi)部因素，潤滑油在使用過程中都會受到這一系列因素的影響，內(nèi)部的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)也會因?yàn)槭艿窖趸磻?yīng)而產(chǎn)生改變，為了使?jié)櫥途哂羞_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的氧化穩(wěn)定性，有關(guān)人員必須通過分析潤滑油當(dāng)中化學(xué)成分在外界因素影響下的變動范圍，得出潤滑油氧化穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的維持周期。某研究人員借助紅外光譜定量技術(shù)中的吸收度比法分析了某潤滑油樣品當(dāng)中的氧化值變化幅度，從紅外光譜的數(shù)據(jù)顯示中可以得出，理論計算的氧化值增值與實(shí)際檢測中的氧化增值具有一定的關(guān)聯(lián)，且進(jìn)一步得出該樣品的化學(xué)成分中酚類物質(zhì)對抗氧劑的使用效果產(chǎn)生了一定的影響，從而影響了潤滑油樣品的氧化結(jié)構(gòu)。

3、航空潤滑油的黏度檢測

潤滑油的黏度也納入到了潤滑油的檢測參數(shù)范圍當(dāng)中，由于潤滑油的黏度決定了其油膜的反應(yīng)強(qiáng)度，而粘度較大的潤滑油在正式使用中會影響到動力機(jī)械的關(guān)節(jié)散熱，但粘度低于標(biāo)準(zhǔn)的潤滑油在使用過程中無法形成標(biāo)準(zhǔn)厚度的油膜，且自身的流動性過強(qiáng)，導(dǎo)致潤滑油的更換頻率變高，加大了成本的消耗。針對該問題，潤滑油的指標(biāo)檢測工作中需要通過紅外光譜技術(shù)來分析出潤滑油的黏度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，該檢測工作需要圍繞潤滑油的低溫狀態(tài)與高溫狀態(tài)來進(jìn)行，但檢測的出發(fā)點(diǎn)都是潤滑油本身某有機(jī)成分的濃度。在紅外光譜檢測下得到的潤滑油結(jié)構(gòu)組成參數(shù)與該有機(jī)成分的濃度具有密切的關(guān)系，且在檢測工作中通過紅外光譜技術(shù)能夠準(zhǔn)確的得出其濃度比例，并將參數(shù)用于下一環(huán)節(jié)的濃度稀釋工作中。

4、潤滑油中雜質(zhì)與不溶物的檢測

潤滑油中的雜質(zhì)與不溶物會嚴(yán)重影響到潤滑油的使用效果，對此，通過紅外光譜檢測能夠區(qū)別出一些結(jié)構(gòu)與潤滑油極為相似的雜質(zhì)物，從而優(yōu)化潤滑油的使用效果。紅外光譜檢測技術(shù)的檢測特性表現(xiàn)在能夠識別潤滑油中結(jié)構(gòu)較為相似的不溶物，比如潤滑油與某些添加劑的化學(xué)分解產(chǎn)生的不溶油膠質(zhì)，此物質(zhì)的絕大部分都是潤滑油，但在正式的使用當(dāng)中缺乏流動性，容易導(dǎo)致動力機(jī)械發(fā)生卡殼的現(xiàn)象。對此，運(yùn)用紅外光譜對該不溶物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并找出其與潤滑油的不同之處，有利于后期將不溶物質(zhì)通過過濾加工將其分離，使?jié)櫥偷馁|(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語：隨著當(dāng)前動力機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用范圍越來越廣，人們對其細(xì)節(jié)的要求也越來越高，這就導(dǎo)致潤滑油的使用性能需要隨著人們的需要而不斷提高。因此，在潤滑油性能指標(biāo)的檢測工作中，有關(guān)人員需要發(fā)揮好紅外光譜技術(shù)的檢測特性，不斷地優(yōu)化紅外光譜技術(shù)的研究工作，以此來提高我國潤滑油產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的穩(wěn)健發(fā)展。

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