超高碱值纳米磺酸钙添加剂对船用润滑油摩擦学性能的影响
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2020-03-14
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中国科技论文在线
超高碱值纳米磺酸钙添加剂对船用润滑
油摩擦学性能的影响
陈一忱
1
，谢 天
1
，刘 钊
1
，张 杰
2
，韩志涛
1
，潘新祥
1
（1. 大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连，116026；
2. 中国石油大连润滑油研发中心，辽宁大连，116032）
摘要：为了研究超高碱值纳米磺酸钙添加剂对船用润滑油摩擦学性能的影响，采用 SRV 摩
擦试验机和四球摩擦机研究了超高碱值纳米磺酸钙添加剂对润滑油摩擦学性能的影响。结果
表明：船用润滑油超高碱值纳米磺酸钙添加剂在 50、200、500 和 800 N 载荷下，能够有效
降低摩擦副间的摩擦因数，并能显著提高润滑油的最大无卡咬负荷值
，当添加剂的质量分
数为 6%时，润滑油的摩擦学性能最为突出。
关键词：摩擦学性能；纳米磺酸钙；超高碱值；船用润滑油
中图分类号：TH117.1 文献标志码：A
Effects of superoverbased nano calcium sulfonate additive
on tribology performance of marine lubricating oil
CHEN Yichen
1
, XIE Tian
1
, LIU Zhao
1
, ZHANG Jie
2
, HAN Zhitao
1
, PAN Xinxiang
1
(1. Department of Marine Engineering, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026,
China; 2. Petro China Dalian Lubricating Oil R＆D Institute, Dalian, Liaoning 116032, China)
Abstract: To study the effects of superoverbased nanoscale calcium sulfonate additiveon the tribology
performance, a SRV multifunctional testing machine, and a four-ball friction testing machine were
appliedin physical experiments for measurement and analysis. The results show that under the loading
of 200 N, 500 N, and 800 N, the marine lubricating oil with super-overbased nanoscale calcium
sulfonate additive can effectively reduce the friction coefficient between the friction pairs, and the
maximum non-seizure load P
B
, can be significantly improved. Meanwhile, when the mass fraction of
the additive reaches 6%, the lubricating oil demonstrates the highest tribological property.
Keywords: tribologyeffects; nano calcium sulfonate; super high TBN; marine lubricating oil
众所周知，润滑油被誉为“维持机械正常运转的血液”。目前，随着内燃机技术的不断革
新，现代润滑油绝大多数是由基础油和各种类润滑油添加剂按照一定比例严格调配而成的复
合产品
[1]
。根据 2014 年的相关数据显示，全球船用润滑油的年需求量约为 250 万 t，其中船
用气缸油需求量占 50%，约 125 万 t。与此同时，随着船舶主机不断向大缸径、长冲程和大
的冲程、缸径比的方向发展，以及船用燃料油的不断变化，人们对船用润滑油的抗磨特性、
清净分散性、抗氧化性和油膜扩散性能提出了更高的要求。由于基础油无法满足上述需求，
因此，润滑油产品研发机构不断将各类添加剂加入到基础油中，以生产出能够满足各种需求
的产品
[2]
。
含有纳米级金属材料的润滑油添加剂目前主要作为润滑油清净分散剂使用，其使用量占
润滑油添加剂用量的 30%左右
[3]
。目前，清净分散剂主要分为磺酸盐、烷基水杨酸盐、烷基
酚盐和其他羧酸盐等
[4]
。其中，由于原料易得、成本较低和适应性较好等原因，磺酸钙得到
基金项目：交通运输部建设科技项目(2015328225150)；2014 年辽宁省教育厅科学研究一般项目(L2014198)；
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(313215209)
第一作者：陈一忱(1988—)，男，硕士研究生，主要研究方向为船舶润滑与故障监测
通信作者：潘新祥，教授，主要研究方向为船舶节能减排技术，pandmu@163.com
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