深坑！抗磨試驗機(jī)測試的不是“抗磨”能力
上面圖里的設(shè)備叫抗磨試驗機(jī)，相信從事潤滑油和添加劑行業(yè)的朋友們都不陌生，經(jīng)常會用到這種設(shè)備演示產(chǎn)品的抗磨效果，對比各品牌機(jī)油或者添加劑產(chǎn)品能在壓上多少塊砝碼以后不發(fā)生卡死。
上圖的這種磨塊和滾輪結(jié)構(gòu)，是模擬老式的flat tappet cam結(jié)構(gòu)
可實際上，這種設(shè)備演示的不是產(chǎn)品的抗磨效果，而是極壓能力。
這種設(shè)備正式名稱英文叫 portable timken OK load tester, 便攜式timken OK 負(fù)荷測試機(jī)，是一種定性分析設(shè)備，用于判斷潤滑脂或者潤滑油中有沒有極壓添加劑以及其能力，由于沒有精確測量能力，只能做定性分析。只有正式的，更復(fù)雜的OK負(fù)荷測試機(jī)才能用于精確定量分析。
通常，當(dāng)OK負(fù)荷測試結(jié)果大于35磅時，可以證明極壓添加劑的存在，并且工作良好。跟抗磨性沒有任何關(guān)系。
該設(shè)備針對潤滑脂和潤滑油分別遵照ASTM D2509 and ASTM D2782 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。曾經(jīng)有人用護(hù)手霜進(jìn)行這個OK測試，其結(jié)果比車用潤滑油的測試數(shù)值還好。很顯然，這個對比結(jié)果只能證明護(hù)手霜比車用潤滑油的抗極壓性能更好，不能證明護(hù)手霜比車用潤滑油的抗磨性好。
最常見的車用潤滑油極壓抗磨劑就是ZDDP，含鋅，硫和磷。想要提高機(jī)油在這個設(shè)備上的測試獲勝率，只需要保證ZDDP含量足夠高就可以了。但是以前的文里面介紹過，ZDDP含量超過800ppm的時候，就達(dá)不到API SM標(biāo)準(zhǔn)。因此在這個測試上獲勝的機(jī)油并不一定是最好的機(jī)油。因此也有很多機(jī)油界的同行說：
“API SN的機(jī)油并不比APISL級別好，只是更環(huán)?！?。部分原因就是因為API SL級別的機(jī)油可以含有1200 ppm的 ZDDP，比 SN級別允許含量多出50%，如在這個設(shè)備上進(jìn)行“壓死塊數(shù)”對比測試，基本可以完勝 SN。
在2000年前后，摩擦學(xué)學(xué)術(shù)界發(fā)現(xiàn)自己以前對摩擦的理解存在缺陷。以前對于機(jī)油中抗磨添加劑稱為 anti-wear，最著名的就是ZDDP，后來發(fā)現(xiàn)其實ZDDP的主要作用是抗極壓 EP。但行業(yè)內(nèi)已經(jīng)叫了那么多年，改不回來了。所以，后來研發(fā)的、真正的抗磨添加劑只能取個新名字 friction modifier,縮寫 FM，中文直接翻譯應(yīng)該叫摩擦改進(jìn)劑。
極壓劑的作用機(jī)理是形成一種軟性金屬補(bǔ)償物，在兩個需要摩擦的金屬面之間牢牢附著，不讓兩個金屬摩擦面直接接觸。這種金屬補(bǔ)償物需要能夠耐受極強(qiáng)的壓力，才能不被摩擦副擠出。
摩擦改進(jìn)劑是目前摩擦學(xué)研究的重點，它的是一種帶有極性頭部、長尾巴的化學(xué)材料。極性頭部可以吸附在金屬摩擦面的表面上形成一層非常薄的膜，填平金屬摩擦面之間的坑，使邊界摩擦的摩擦系數(shù)降低。這種薄膜可以是多層結(jié)構(gòu)，類似于一摞撲克牌。當(dāng)摩擦發(fā)生時，這種極性材料會發(fā)生剝落，但仍然會吸附在其他位置的金屬表面，繼續(xù)起到降低摩擦的作用。
用抗磨機(jī)測試摩擦改進(jìn)劑時，是不能測試其最大“卡死塊數(shù)”的，因為它并不具有很強(qiáng)的抗極壓能力。由于這種便攜式設(shè)備沒有精確定量的條件，相對具有參考價值的測試是輕負(fù)荷狀態(tài)下的磨斑尺寸對比。
極壓劑和摩擦改進(jìn)劑基本都是熱敏性的，溫度上升以后才能正常發(fā)揮作用。所以可以理解為，當(dāng)兩個摩擦副表面根本沒有接觸，不產(chǎn)生摩擦熱量時，這兩種添加劑都不能發(fā)揮作用。通常情況下，溫度越高，效果越好。但當(dāng)溫度超過一定極限時，都會發(fā)生分解，失去作用。
摘自”中國潤滑油網(wǎng)“
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