技术应用的持续发展对润滑脂配方提出了更高的要求。这一方面对滚动轴承而言尤其重要，因其润滑脂暴露在高转速和温度波动之下。

由于过程的时间和费用问题，FE-8（滚动轴承润滑油测试仪）和FE-9（滚动轴承润滑脂测试仪）等摩擦磨损测试不适用于基本研发或条件监控。润滑脂的研发需要进行许多反复循环过程，从而导致成本倍增。然而，结合使用热解重量分析法和机械动力法等化学分析法能确保快速简便地测定润滑脂的稳定性和使用寿命。

使用过程中预测润滑行为是一项重大的挑战。润滑脂配方具备许多对良好润滑系统而言至关重要的必要性能。例如，应用过程中增稠剂基质的润滑油固定量及其释放量以及对机械或热氧化的抵抗力，表示润滑脂的润滑行为特征。本文中，这些特性总结为“润滑脂稳定性。”

在OWI的研究过程中，确定不同润滑脂配方的活化能可以通过非等温热重量分析法测量进行计算。热重量分析能够利用定义的温度曲线表征样品在加热过程中的质量变化。它可以对整体焦化、氧化层的形成和蒸发特性等效应进行识别。根据样品的反应性和应用的气体成分 (氮气、空气或氧气)，不同的反应是有利的。此处，研究不同润滑脂成分和添加剂的热氧化分解反应动力性是为了表征润滑脂稳定性。

热重量分析法的温度曲线设置为100到300度之间，加热速率不同。使用不带盖子的40微升铝坩埚和每分钟25毫升的气体体积流量。热重量分析过程中，润滑脂随着时间的推移而大量消耗。

活化能的计算是基于热重量分析获得的数据得出。等温测量通常用于测定活化能。相比之下，Ozawa-Flynn-Wall分析描述使用动态温度曲线的方法。

因此，**定义非等温反应的失败标准。此处，分别研究了降解高达5%或10%的质量损失，然后将其用作氧化反应假想起始点的指标。由于温度曲线（起始温度、加热速率和反应界定点的时间），这个界定点可能与特定温度有关。

热重量分析法的温度曲线设置为100到300度之间，加热速率不同。使用不带盖子的40微升铝坩埚和每分钟25毫升的气体体积流量。热重量分析过程中，润滑脂随着时间的推移而大量消耗。

活化能的计算是基于热重量分析获得的数据得出。等温测量通常用于测定活化能。相比之下，Ozawa-Flynn-Wall分析描述使用动态温度曲线的方法。

因此，**定义非等温反应的失败标准。此处，分别研究了降解高达5%或10%的质量损失，然后将其用作氧化反应假想起始点的指标。由于温度曲线（起始温度、加热速率和反应界定点的时间），这个界定点可能与特定温度有关。

为计算EA，指前因子*初取自标准ASTM E1641。通过迭代计算，调整因子直到活化能没有显着变化。

测试结果

使用三种基础油——聚-α-烯烃、环烷基和石蜡基。增稠剂系统主要是12-羟基硬脂酸锂增稠剂。此外，还测试了尿素增稠剂。结合芳香族和酚类化合物（浓度各0.5%），代表抗氧化剂混合物。二硫代磷酸锌（浓度1%）用于磨损防护。

图1表示检测的润滑脂配方在100℃至300℃的温度斜坡下以2开尔文/分钟和25毫升/分钟的氧气或氮气的质量损失。使用12-羟基硬脂酸锂增稠的基础油显示出可辨别的蒸发行为。在整个测试系统中，环烷基润滑脂的质量损失是*快的。其次是石蜡基和PAO基配方。在测试系列中转向无氧成分是为了确保润滑脂配方的纯热降解。

当在氮气中时，所有测试的润滑脂在测试期间和随后的质量损失开始时都显示出较小的质量损失，即观察到在较高温度下才开始质量损失。这表明在氧气氛中形成高挥发性的自氧化产物。

图2中，以PAO润滑脂为例，热重量分析曲线在不同成分下被更详细地分解。氧的质量损失开始得越早，表明形成挥发性反应产物，但纯热降解开始得越晚。

下文中（在约85分钟），检测到在两种环境中质量损失均匀下降。假设在这种条件下和使用这种润滑脂的热应力比自动氧化反应更快地影响质量损失，这将导致挥发性组分的形成并因此导致质量损失增加。

PAO润滑脂使用的聚脲稠化配方与12-羟基硬脂酸锂增稠的PAO模式类似。然而，聚脲增稠剂在高温下质量的保留性更高。

相比环烷基或石蜡基配方，PAO基润滑脂活化能较低，这一开始是没有预料到的。由于矿物油的流程，天然抗氧化剂可能存在。正如所预期的，在PAO基配方中加入抗氧化剂会导致活化能增加，即提高了耐热氧化降解的能力。增加ZDDP磨损防护添加剂会导致活化能轻微提升，这可以通过磨损保护及抗氧化功能的硫代磷酸酯盐组进行解释。

环烷基和石蜡基润滑脂配方在活化能方面表现出意想不到的行为。当配方中含有抗氧化剂时，测定到两种润滑脂的活化能均有降低。然而，所计算的活化能差别不大，因此无法解释稳定性的任何恶化现象。造成这种异常现象的原因仍然无法确定。

图3显示了PetroOxy过程中强制热氧化应力对润滑脂配方化学成分的影响，导致热重量分析过程中质量损失。在PetroOxy反应器中，润滑脂在压力下降10%时强制降解。因此，由于停留的时间不同，温度不同，负载时间也不同。

在PetroOxy测定过程中，直到压力损失10%时，才达到诱导时间。而测量温度为110°C导致样本的停留时间约2100分钟,280分钟后压力已经在140°C时下降。

此外，图3表示受压润滑脂的热重量分析。结果表明，虽然停留时间短，但峰值温度对润滑脂稳定性影响较大。与其他温度相比，110°C测量系列中的长停留时间导致质量损失的轻微加速和热重量分析中的*终质量减少。增加到120°C或130°C使*初的质量损失发生转移，导致较低的温度和更高的*终质量损失。然而，120°C和130°C的差别并不大。在热重量分析的研究开始时，140°C时的短停留时间导致直接质量损失。

由于低热应力，当在110℃下承受应力时，润滑脂也表现出测量系列的**活化能。这意味着润滑脂在测量系列中拥有**活化能，因此表现出对热氧化降解的**抗性。

润滑脂确定的活化能在120℃和130℃下的应力具有相似的大小，分别为77千焦耳/摩尔和78千焦耳/摩尔。这么看来，所增加的应力温度通过较长的停留时间拥有补偿。在55千焦耳/摩尔时，配方在140℃下的应力仅略高于原始活化能的一半。

通过热重量分析测量能够根据其基础油以及热氧化老化状态区分所测试的润滑脂。活化能的计算是指对整体反应的考量。没有单一反应的特征——这是一种区分多种润滑油和特定成分的简单方法。

通过测定活化能，可以区分不同的润滑油。PAO基润滑脂对热氧化降解的耐受性**，其次是石蜡基和环烷基润滑脂。观察到添加抗氧化剂的影响，而添加抗磨剂则没有显着效果。与12-羟基硬脂酸锂增稠剂相比，聚脲增稠剂体系在纯润滑脂中有更高的活化能表现。假设胺类化合物可能对润滑脂的热氧化稳定性有影响。