1 发展背景

随着我国军用装备工业的发展，军用车辆整车技术性能不断提高，对润滑材料的要求更为严格，以适应日趋苛刻的使用条件。发展通用长寿命润滑脂是我国乃至世界润滑滑脂工业的发展趋势，要求满足长寿命、宽温度、多用途，甚至与特殊部件同等寿命，减少维护量，降低故障率，延长使用周期。其综舍效益已日益为军方所重视。

根据美军标准MlL?G-10924汽车与火炮润滑脂规范的演变过程，通过分析美军润滑脂发展的成功经验，对我军未来汽车与火炮通用漓滑脂的发展和需求，有着重要的参考意义。

2 美军MIL-G-10924发展史

美军的汽车与火炮润滑脂规格，自 1947年提出设想至今，半个世纪以来已经过 7 次修订，从MIL-G-10924 A 发展到现在的 MIL-PRF-10924 G，渐臻完善，对我军汽车与火炮润滑脂的研究和应用也产生了一定影响。在 20 世纪 80 年代，我军参照MIL-G-10924 C 研制并推广使用了汽车与火炮轴承用润滑脂 （GJB 1730-93）；90 年代末，我军参照MIL-PRF-10924 F 研制并推广使用了多功能通用润滑脂（TBB 120-2002）。


2．1演变过程

美军用规格的制定十分严谨，需经过实验室评定、行车使用试验等步骤才熊确定润滑脂的规格。在规格制定过程中，以是被满足装备使用要求为原则，随着新装备不断列装，
标准还要不断修订逐步完善，以适应新的使用要求。

1947年8月至1956年间完成了9次行车试验，于1956年制定了MIL?G-10924A
标准。
1961年7月修订为MIL-G-10924B，主要对防锈性能的评定方法进行了改进，其它方面也作了些修改，如不再规定必需用钙基稠化剂，可先用其它皂类稠化剂。
1971年修订为MIL?G-10924C，主要增加了抗磨性和长期磨损等要求。
1983年修订为MIL?G-10924D，主要增加了低温转矩和160℃时的寿命测试两项指标要求。
1988年修订为MIL?G-10924E，主要提高了润滑脂的高温性能，对滴点的要求出原来138℃提高到220℃，并对寿命特性、低温转矩确定了具体指标。
1989年修订为MIL?G-10924F，主要增加储存安定性指标。要求38℃、180 d储存后，指标仍符合规范要求。

MIL?G-10924规范的演变过程数据表




2．2分析其质量指标的意义
美国与我国大致处在相同的纬度带内，既有严寒地区，又有炎热潮湿地区。美军对所使用的润滑脂除保证其“三性”特点外，由于温度范围大，要解决高低温性能问题；沿海区域广，要解决耐海水腐蚀问题；又因是军用油料，要求具有一定的储存安定性。另外，由于美军全球战略的需要，其作战装备所用油品的整体技术要求就更加苛刻。其规范由MIL?G-10924D演变为MIL?G-10924E，可以说是一个质的飞跃，而1989年制定的MIL?G-10924F只做了微小的改动，至今没有变动。说明发展到F级已相当成熟。可以预见，在今后一段时期内其质量指标会相对稳定，不会有大的改动。因此，借鉴其先进的技术和经验对我军润滑脂的研制与开发应用会大有帮助。


3 我军未来汽车与火炮通用脂发展的重要性

我军地面装备使用的润滑脂主要依赖国产润滑脂工业，与外军相比水平仍有较大差服，存在的问题主要表现在以下几个方面：
品种繁多，通用性不强；
矿物润滑脂比重过大，地域适应性差；
进口装备用脂还不能完全国产化；
润滑脂的系列化标准化工作还比较薄弱。

随着现代科学技术的高度发展，我军装备的现代化程度也不断提高，对润滑脂的要求也越来越高。为适应现代军用装备的要求，润滑脂必须提高使用寿命和通用牲，要与军车、火炮装备同步发展。为提高后勤的快速、机动和综合保障能力，应大力加强润滑脂通用化的研究，做到简化品种、一脂多用，这样可明显地减少各种后勤保障车辆的数量和运输次数，以节省运力朔燃料消耗，由此来减轻后勤供应的任务。同时，也可以提高装备的使用寿命，减少维修保养次数，节约维护费用，也便于储存管理，从而有效她保证各种装备的可靠性。

4 汽车与火炮通用润滑脂的技术要求

4．1质量指标要求

对于汽车和火炮通用润滑脂，除具备通用锂基脂的抗氧化性、胶体安定性、低的热蒸发度；也要具备火炮通用脂的高低温性能；还要具备寒区多效润滑脂的机械安定性、胶体安定性及优异的储存安定性。其指标应符合MlL-G?10924F规范。


由上表可以看出，国内润滑脂质量指标与美军MIL?G?10924F标准比较，有一定差距，
走其是火炮通用脂，差距更大。

4．2对基础油的要求

基础油在一定程度上直接决定着润滑脂的性能。基础油的性质、馏分组成和分子量大小决定了润滑脂的蒸发量；基础油的粘度和粘温性质决定了润滑脂的低温性质和泵送性能等；润滑脂的寿命特性很大程凌上取决于基础油的性质，各种合成油为基础油的润滑脂其寿命明显高于矿物油为基础油的润滑脂。酯系列合成油的粘度较低，其寿命相当长，合成酯尤其如此。这都是与基础油的氧化稳定性和热稳定性相对应的。因此，正确、合理地选择润滑脂的基础油是至关重要的。军队车辆装备的汽车与火炮通用润滑脂应满足我国广大地区环境要求和车辆使用要求，因此，其基础油应具备以下特点：
较宽的温度适用范围，能适应-40℃以上环境温度；
优异的抗氧化性；
较小的高温蒸发量；
良好的抗水性；
优良的防锈性；
价格适中。
若达到以上要求，既降低成本，又能满足使用要求，可以采用半合成油的方法，来改善润滑脂基础油的性能。

4．3稠化剂类型
润滑脂一些重要性能取决于稠化剂的类型。从国内润滑脂的发展状况看，皂基润滑脂不但产量大，而且品种多，使用面广，在润滑脂总量中居主导地位。但为数不多的非皂基脂有许多独特的优点，如高温性能、抗氧化性等，放在特殊润滑条件下，两样被广泛应用。
有机稠化剂的典型代表是脲基稠化剂，其润滑脂在高温性质和多用途方面具有优越性，
能符合质量指标要求，但在生产过程中使用的有毒物质需要重点关注。另外磺酸钙系也具有良好的高温性能，并且在耐腐蚀性及抗磨性方面更为突出。
与基础油相类似，稠化剂也可以采用以低成本稠化剂为基础，适当添加其它稠化剂或低分子盐，达到降低成本和改善性能的目的。一般认为，采用复合锂皂也能满足要求，加入适量的合酰钠，对储存安定性更有利。

4．4对添加剂的要求
润滑脂添加剂既可改善润滑脂本身固有的性质，也能增加新的性质，在添加剂方面，不同类型的添加剂及其添加量，对润滑脂性能和使用寿命的影响较大，应根据质量指标的要求选择会适的添加剂及添加量。为改善其极压抗磨性能，可以添加硼系等类型添加剂，必要时也可添加MoS2或石墨。解决耐海水腐蚀，在国内也有多种类型的防锈剂可供选择。同时,润滑脂由于其特殊的胶体结构和性能要求，所以还需要添加一些独特的添加剂。目前对添加剂添加量的控制较好的方法是热分析法，它具有试样用量少、试样不需要特殊处理和快速准确等优点，目前已在国内外广泛应用。另外，为满足通用化的要求，应适当增加粘附剂的应用，以增加附着力。

5 产品制备与工艺

从MIL-G-10924 A 发展到现在的 MIL-PRF-10924 G，渐臻完善，对我军汽车与火炮润滑脂的研究和应用也产生了一定影响。在 20 世纪 80 年代，我军参照MIL-G-10924 C 研制并推广使用了汽车与火炮轴承用润滑脂 （GJB 1730-93）；90 年代末，我军参照MIL-PRF-10924 F 研制并推广使用了多功能通用润滑脂（TBB 120-2002）。为跟进世界先进标准和满足装备使用需求，参照 MIL-PRF-10924 G，研制了一种新型汽车和火炮润滑脂。

5.1工艺流程
汽车与火炮通用润滑脂的制备工艺主要分以下几步：
（1）加入脂肪酸、羧酸和部分基础油，混合；
（2）进行皂化，反应温度保持在 70 ℃以上，皂化反应时间约 1.5 h；
（3）加入抗氧剂、防锈剂、抗磨剂等添加剂，保持温度在 130 ℃左右，搅拌1 h；
（4）均化研磨，轧油成脂。

5.2 基础油的筛选

基础油是润滑脂的主体，约占润滑脂总质量分数的 70%－90%。基础油的类型和性质在一定程度上决定着润滑脂的性能和用途。根据对润滑脂的研究经验和国产基础油的性能特点，矿物油受炼油工艺影响较大，成分复杂，很难满足低温性能要求较高的军械润滑脂的研制要求。聚 α 烯烃合成油（PAO）具有凝点低、热氧化安定性好、抗水解能力强和成本较低的
优点，可以作为该脂的基础油，但为了改善 PAO 的低温流动性和润滑性，通常在其中还须加入少量的酯类合成油。

5.3 稠化剂的研制
在润滑脂的各组分中，稠化剂对其机械安定性、抗水性、耐高温性和胶体安定性等性能起着决定性的作用。目前在军事装备中最常用的润滑脂有钠基脂、钙基脂和锂基脂。钠基脂成本低，但性能不理想，已趋于淘汰；钙基脂抗水性能优良，锂基脂润滑性能较好，这两种脂性能各有特点，因而用途也各有所重。为尽可能同时兼备钙基脂和锂基脂的特点，研制了一种新型复合锂钙皂稠化剂。

不同稠化剂的抗水性和润滑性测试结果来看，复合锂钙皂较单一的锂皂或钙皂的综合性能有了明显提升。

5.4 抗氧剂的筛选
抗氧剂对抑制油脂氧化变质和延长油脂使用寿命发挥着十分重要的作用。常用的润滑脂抗氧剂有胺类和酚类两种，胺类有苯基 -α- 萘胺、二苯胺等，酚类有 2，6- 二叔丁基对甲酚、萘酚等。基于不同种类抗氧剂的作用机理、应用条件的不同，抗氧剂一般不单独使用，常常是好几种联合使用。

抗氧剂对润滑脂的氧化安定性具有显著改善作用，但并不是与抗氧剂的添加量成正比；抗氧剂 A 和 C 联合使用，表现出一定的协同作用，其总用量为 1.5%（质量分数）时，即能满足产品的研制要求。

5.5 防锈剂的筛选

为抑制金属生锈，在润滑脂中必须加入适当和适量的防锈剂。防锈性能考察主要采用湿热试验（GB/T 2361）、铜片腐蚀试验（GB/T 7326）和耐盐水腐蚀试验（ASTM D 5969）来考察。



6 结 论

对汽车与火炮润滑脂的通用化进行了大量研究，其标准规范科学、质量水平高、全球使用性强，这将有利于装备简化操作，节省运力，节约能源，延长装备使用寿命。战时能极大地提高后勤保障的可靠性、机动性，具有重要的军事效益与显著的经济效益。

由 PAO与酯类混配油、复合锂钙皂和多种添加剂为原料研制的汽车与火炮通用润滑脂，具有优良的高低温性能、润滑性能、抗水安定性和防锈性，各项性能均达到了研制技术指标要求，主要指标达到或超过了美军标 MIL-PRF-10924 G。