现代社会,润滑油应用领域非常广泛。广泛的应用使润滑成为一种新的经济模式,被业内人士称之为“润滑经济”。所谓的“润滑经济”,就是通过推广应用先进润滑技术实现节能、减排、增效。其意义可实现在每个工业环节、工序环节,重复节能增效。国际权威机构测算:世界一次性能源的30—50%消耗在摩擦损失上,机械设备损坏和失效约80%是摩擦磨损造成的,而且50%以上的机械装备恶性事故都是起因于润滑失效和过度磨损。中国工程院《摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究》报告指出:“2006年我国工业领域因摩擦磨损造成的损失约9500亿元人民币。有媒体报道,欧美发达国家因摩擦磨损造成的损失约占其国民生产总值的2—7%”。
润滑产品应用及技术进步,是一个古老而新兴的话题,典籍中早就有“木牛流马”等减少磨损,提高效率的记录。进入21世纪以来,世界经济飞速发展,伴随着现代工业技术的发展,工业机械设备向着大功率小型化、自动化、高精度、缩小体积、减轻重量、增大功率、提高效率、增加可靠性的方向不断发展,摩擦部件设计更为复杂、承受更大的载荷、更高的温度、更恶劣的环境,润滑技术及产品对现代设备设计、制造、运输、管理,以及能源等国民经济各相关产业发展的巨大牵制影响已经非常显现。随着工业文明水平的不断提高,人们对润滑产品的性能提出了更高要求,润滑产品的主要使用性能和内涵也发生着巨大的变化。有专家指出“极压抗磨”性能的突破,是润滑技术突破的单元技术核心,这将是润滑技术的一次革命。
近几十年来,多种抗磨剂产品在市场涌现,国内外政府和科研机构也纷纷投入大量资金,开展先进润滑技术的研究,虽然在“抗磨添加剂”技术开发方面取得了多项重要成果,在润滑理论研究方面也取得了长足进展。但“抗磨添加剂”的“极压”性能还不够理想,特别在工业应用方面尚有待突破。长期以来,由于我国缺乏高性能润滑油脂,工业领域设备的重要润滑部位只能使用昂贵的进口油脂,但这些进口产品也只是一般理化性能优于国内同类产品,而在“极压抗磨”性能方面与国内产品相比并没有太大的突破,难以满足高低温、高低速、重载、超高真空等苛刻条件下的润滑,而且价格昂贵,直接提高了生产成本,从某种程度上讲,也制约了我国工业发展的速度。所以,润滑技术的突破对于加速我国工业文明意义重大,应该引起广泛关注。
一般来讲,润滑油技术的发展主要来自于两个方面:一是通过基础油生产技术的改进来提高基础油的品质,二是通过润滑油配方技术的改进来提高产品的性能。基础油的生产技术是基础,添加剂是关键,是改善润滑油性能的核心。润滑产品的每一次升级换代都是在添加剂技术获得突破的基础上实现的。现代润滑技术性能突破的核心,就是润滑产品在极限压力条件下的抗磨效果突破。为防止设备轴承和齿轮等摩擦表面的点蚀、擦伤,过去多采用大体积笨重设备和高粘度的润滑油形成厚的油膜,满足耐冲击性重负荷、高承载力条件的要求。但过高的润滑油粘度会带来动力损失浪费和温度升高,以致润滑油的氧化变质速度加快,造成机械事故和油品损失。而且过高的粘度对冷启动也十分不利,一旦混入杂质和水分,也不易分离和沉降。过重的大体积设备在设计、制造、运输、管理、能耗、以及对相关产业的牵制影响非常巨大。其实在润滑条件下两金属表面相互作摩擦运动,如承受较大的冲击负荷时,则不易保持弹性流体润滑状态,而呈边界润滑,也就是不能保持完全的连续油膜时,润滑油的润滑性能几乎和粘度无关,这时润滑油的抗冲击负荷性能主要由润滑油在摩擦化学作用条件下产生的油膜强度即“极压抗磨”性能保证。因此,现代润滑油液“极压抗磨”性能,是润滑产品减少摩擦磨损问题的最重要指标。
所以,为满足现代设备大功率小型化、低能耗、重负荷、高速、高承载、高可靠性、长寿命运行不维修对流体润滑油的技术要求,解决边界润滑造成的设备磨损和润滑油粘度过高带来的动力损失浪费等问题,就必须提高润滑油的“极压抗磨”性能,降低润滑油的粘度。研究发现,添加了优质“极压抗磨剂”的流体润滑油液,“极压抗磨性能”指标就会明显提高。润滑油的“极压抗磨”性能越高,它的抗点蚀、擦伤能力越强,摩擦损失越小,从而极大地减少摩擦磨损、提高承载负荷、降低能耗、提高效率、降低噪音、减少机械故障、延长设备寿命,实现设备大功率小型化、节能减排的效果。而润滑油的油膜强度即“极压抗磨”性能,取决于润滑油“极压抗磨添加剂”的配方和生产工艺技术水平,这是决定润滑摩擦化学条件下成膜强度的关键,也是提高润滑油“极压抗磨”性能的最有效手段。
珠海美昆印佳润滑油有限公司,依据摩擦学理论,将纳米金属粒子预处理后与多种助剂按规定工艺生成无机有机纳米复合物,密度接近基础油,亲油性提高,所配制的润滑油不发生纳米颗粒团聚和沉淀。在金属摩擦作用下,带负电荷的烃类分子和金属表面正电荷相互吸引,形成有机无机纳米复合物保护膜,这种保护膜具有抗极压性能高,减摩、抗磨性能优异的特点,完全可以满足现代机械设备在低粘度润滑条件下对耐冲击性、重负荷、高承载力条件的要求。与传统润滑技术相比,更高负荷条件下可以大大降低润滑油粘度,降低重负荷、高承载设备对润滑油粘度形成厚油膜来提高承载负荷的依赖,减少流体动力损失。同时可以大大降低设备体积和重量。该技术解决了金属纳米抗磨材料在流体润滑产品中易团聚、沉淀、不能更好地发挥“极压抗磨”作用两项世界难题。应用特点是改善和提高润滑油超重极压负荷条件下的抗磨损性能。添加了抗磨剂的流体润滑油液,“极压抗磨性能”指标就会明显提高,摩擦系数则大大降低,承载负荷也大幅度提升,既延长了设备使用寿命,又减少了因磨损造成的事故发生,是流体润滑技术和相关设备向耐冲击性重负荷、高承载力、低粘度、低能耗、设备设计制造向大功率小型化、高可靠性方向发展的核心技术保证。该技术完全自主创新、具有完全自主知识产权,技术通过了省部级科技成果鉴定,获得了国家发明专利保护。
该公司技术总监夏成田介绍说,美昆印佳润滑油公司生产的“喜乐”牌润滑油较市面上常见的润滑油具有三大特点:首先,大幅降低机械部件在运行时的磨损,大大降低了能耗,提高了运行功率,以汽车为例,在使用该品牌的润滑油后根据路况和驾驶习惯不同百公里可节省燃料5—10%;其次,排放控制方面效果出乎意料,没有胶质,没有黑灰,低碳且环保;最后,有效地延长了运行部件的润滑时间,降低了运行成本,经济效果明显。以汽车为例,市面上常见的润滑油品种在汽车使用时一般的换油历程是5000千米,而“喜乐”油可连续使用1万千米,是一般油品的两倍。
润滑技术应用无处不在,推广应用先进润滑技术,投资少、见效快、效益大。推广应用先进润滑技术战略意义重大,在军事领域,可减少对国外能源、资源依赖给我国军事战略造成的威胁。军事上可降低装备体积和重量,延长装备寿命、延长续航里程、提高子弹射程、减少维修类非战斗机构、设备和人员配置、降低保障难度、提高战斗力。
推广应用先进润滑技术综合经济效益巨大。其意义体现在每个工序环节、工业环节重复实现节能增效。经权威测试和实践证明,在高耗能行业、运输、机械制造和机械应用领域,应用先进润滑技术可直接节能10%以上。“喜乐”润滑油除了减少摩擦动力损失、降低润滑油粘度、减少流体动力损失直接节省能源外,还可减少机械磨损、延长设备寿命、提高机械动力、减少维修管理成本、提高承载负荷、提高效率、以及减小设备体积、对相关产业的拉动促进等效益。而在一般传统工业企业中,采用先进的润滑产品实现节能1%,就相当于完成企业利润10%的综合效益。
珠海美昆印佳润滑油有限公司董事长尹安明先生表示,目前,中国小汽车拥有量已突破两亿辆,对润滑产品的需求量非常大,随着汽车数量的逐年增长,润滑油的需求空间也在不断攀升,所以,发展前景十分广阔。随着政府环保工作开展的不断深入,低碳理念渐渐深入人心,国家和每一位公民都在为保护环境、节能减排不断努力,从这个层面讲,一个品质优良、节能低碳的产品一定会被市场青睐。
温家宝总理曾在国家新兴战略性产业发展座谈会上强调:“重大发现和发明将改变人类社会生产方式和生活方式,新兴产业将成为推动世界经济发展的主导力量。选择关键核心技术,确定新兴战略性产业直接关系我国经济社会发展全局和国家安全。”“喜乐”润滑技术应用广泛、使用简单、技术成熟、高效节能、综合经济效益巨大、经济社会效益显著,它的研发成功,是解决摩擦磨损问题的核心技术突破,是节能减排共性核心单元技术的突破,也是循环经济发展共性核心单元技术的突破。应用推广先进润滑技术,对我国经济社会发展意义重大深远,不仅节约大量资源,而且可以改变管理理念,改变企业、社会经济增长方式,实现循环经济发展,对人们的生产生活方式产生深远影响。
目前我国的经济发展模式还比较粗旷,资源浪费较为严重,应用先进润滑技术节约的潜力远远高于欧美发达国家。有业内人士指出,如在我国全面推广应用先进润滑技术,可使我国GDP在目前基础上再增加5万亿元。因此,先进润滑技术产业化发展,是促进国家经济长期稳定增长的重要技术手段之一,对社会经济发展的推动作用巨大。可以预见,“先进润滑技术”的推广应用,必将催生节能环保战略型新兴产业。