润滑油氧化机理及危害

润滑油氧化机理及危害

一、氧化的机理

润滑油的氧化是一个非常复杂的链式反应过程。基础油中的烃类分子，在温度升高、光照等条件的诱发下，与空气中的氧发生反应，产生自由基（初始阶段）。自由基由于带有单数电子，因此非常不稳定且活跃，容易与周围的分子发生反应，将安定分子转变为自由基（过氧化氢）。氧化链式反应会逐渐生成羰基酸类初级氧化产物，如醛类、酮类和酒精。随着时间的推移，以及磨损金属等催化剂的作用，这些初级氧化产物会逐渐集聚，形成次级氧化产物，如聚合物、胶质、沥青质和积碳。

二、油液氧化的表征

润滑油氧化的典型表征包括颜色变暗、产生臭味以及粘度增加。下图展示了润滑油在氧化过程中的颜色变化：

润滑油氧化颜色变化

三、氧化速率的“加速器”

3.1 温度

温度是影响润滑油氧化速率的关键因素。当温度超过75℃时，每上升10℃，氧化速率就会增加1倍。

3.2 水分

水分的存在会加速润滑油的氧化过程。

3.3 磨损金属（铜）

磨损金属，尤其是铜，会作为催化剂加速润滑油的氧化反应。

四、氧化对油液和设备的危害

润滑油氧化对设备和油液本身都会造成严重的危害：

4.1 产生酸性物质

氧化过程中产生的酸性物质会导致机件腐蚀和锈蚀，大大缩短机件的使用寿命。

4.2 粘度增加

氧化导致润滑油粘度增加，这会增加油耗和运行阻力，加剧磨损（摩擦热增加）。

4.3 产生漆膜和油泥

氧化产物如漆膜和油泥会对汽轮机和液压系统造成破坏，导致伺服阀和推进阀失效。

4.4 积碳对内燃机系统的破坏

积碳不仅会导致功率损失（15%以上），还会大大缩短机件寿命，堵塞滤清器，并导致油品变质。

五、合成润滑油的优势

合成润滑油具有更好的抗氧化能力，主要体现在以下几个方面：

• 化学结构更加稳定，分子排列整齐
• 可以成倍延长润滑油的使用寿命