文 献 综 述

0引言

现代工业高速发展，液压设备的使用越来越普遍，压力越来越高，而且工作条件愈来愈苛刻，尤其是高温的工况下，矿物质液压油易燃的特性暴露无遗。原先易燃的矿物质液压油已经不能满足现代工业需求。矿物液压油从设备中泄露到附近的高温物体或被周围的明火引燃而引发火灾事故可以说屡见不鲜。用以取代易燃矿物油的抗燃液压液的研制成为了各国的液压液的研究重点^[1]。

抗燃液压液的发展始于第二次世界大战末，在民用工业中主要用于冶金、采矿、电厂、机械加工等行业接触或临近火源、热源的液压系统。为适应现代液压技术的发展，各种类型的抗燃液压液也得到不断的完善和发展^[2]。

随着人们对环境保护、安全生产、节约能源等方面的意识加强，50年代以水作抗燃液压介质再度引起重视，开发了HFA、HFB和HFC三种水基抗燃液^[3]。其中高水基HFA液压液具有极好的抗燃性、传热效率高、价格低等优点，在水基液压液中的地位越来越重要。随着公众对环境保护意识的不断提高以及国际社会对生态环境的日益重视，各国对环保润滑油产品发展加速，因此近年来环保型水一乙二醇液压液得到了迅速发展。水一乙二醇液压液是典型的水基抗燃液压介质， 具有优良的抗燃性和良好的润滑性及防锈性，可满足冶金、机械制造、航海、捕捞、森林采伐及开矿等行业相关设备的液压系统使用要求，具有很好的防火安全性^[4]。水一乙二醇抗燃液压液保持着占优势的市场份额，随着液压装置向高温、高压、高效率和小型化发展，需要提高水一乙二醇抗燃液的润滑性，使其能延长设备使用寿命。

水乙二醇抗燃液压液与传统矿物油相比，对运动摩擦的润滑性能稍差，不能在金属表面产生牢固的极压润滑膜，这一点对流体动力润滑影响较小，但对重载的滚动轴承影响较大。通过用纳米粉添加到润滑介质中以改善润滑介质的抗磨减摩性能，经实践检验是完全可行的，在此基础上，通过向水乙二醇抗燃液压液中添加纳米铜粉，水乙二醇的摩檫学性能得以大幅提升^[5]。随着纳米铜粉的加入，摩擦系数随着时间变化呈现先急剧上升后急剧下降。但是水乙二醇的粘度较低，粘度随温度的升高而降低，与水的含量成反比，而与矿物油的浓度成正比^[6]。粘度低意味着纳米粉末的分散稳定性差，添加了纳米粉末的水乙二醇抗燃液压液的储存时间段，使用寿命短阻碍添加纳米粉末的水乙二醇抗燃液压液的实用化。因此，研制一种同时具有减磨自修复同时使用寿命长的水乙二醇抗燃液压液具有重要的意义。

1、水乙二醇液压液概述

现代工业中，工作条件愈来愈苛刻，尤其是高温的工况下，矿物质液压油易燃的特性暴露无遗。绝大多数的液压系统上都要使用到矿物油，但在有些特殊应用场合中如：加热炉、锻造、钢厂和焊接，如有任何泄漏或溢出都可能引发火灾。原先易燃的矿物质液压油已经不能满足现代工业需求^[7]。因此，研制可以取代抗磨液压油的高性能水基抗燃液压液具有重要的意义。

自二战以来，抗燃液压液发展迅速，种类繁多，在液压液中所占比例越来越大，在高温、高压及接近明火的场合替代矿物油发挥了重要作用。在高温工况下的液压设备中大量使用抗燃液压液代替老式的矿物质液压油^[8]。随着人们对环境保护、安全生产、节约能源等方面的意识加强，50年代以水作抗燃液压介质再度引起重视水基抗燃液压液具有优异的抗燃性能。现在，国际标准化组织明确有3大类水基抗燃液压液：HFA、HFB、水乙二醇液压液^[9-10]。我国采用国际标准ISO 6743.4-1999制定了液压系统用油分类标准GB 7631.2-2003，其难燃液压油的组成/分类及适用条件如表1。

水乙二醇型液压液主要成分是水，抗燃效果极好，而且廉价经济，仍是目前的主导型产品，其性能也在根据使用要求而不断改进。提高水-乙二醇抗燃液的润滑性；改进液压元件的材质使其能在30MPa以上、局部高温工况下使用；减轻对环境的危害是其技术难题。