Der Begriff Oxidation wurde ursprünglich verwendet, um Reaktionen zu beschreiben, bei denen sich ein Element mit Sauerstoff verbindet. Beispielsweise beinhaltet die Reaktion von Magnesiummetall mit Sauerstoff zur Bildung von Magnesiumoxid die Oxidation von Magnesium. Oxidation ist ein Prozess, bei dem sich eine chemische Substanz durch die Aufnahme von Sauerstoff verändert.
Technologien und industrielle Materialentwicklungen treiben Additiv- und Schmierstoffhersteller dazu, leistungsfähigere Schmierstoffe zu entwickeln. Neben Verschleiß, guten Oberflächeneigenschaften und Korrosionsschutz sind Oxidation und thermische Stabilität eine der wichtigsten Eigenschaften. Die Leistung dieser Öle muss anhand von Labortests bewertet werden. Die thermischen und Oxidationseigenschaften werden im Allgemeinen durch die folgenden Tests bewertet: Hydraulikflüssigkeiten, Turbinenöle, Kompressoröle und Industriegetriebeöle.
Schmieröle sind unverzichtbare Produkte, ohne die keine Anlagen oder Motoren funktionieren. Unternehmen konzentrieren sich auf die wesentlichen Eigenschaften von Ölen in industriellen Systemen und priorisieren dabei Oxidationsbeständigkeit und thermische Stabilität. In einem industriellen Schmiersystem ist das Schmiermittel zahlreichen Belastungen ausgesetzt, darunter ein breites Temperaturspektrum, das Auftreten von Hotspots, Verdunstung und mitunter der Einsatz mehrerer Additive. Diese anspruchsvollen Betriebsbedingungen veranlassen Hersteller, nach thermostabilen Basisölen sowie den effizientesten Additiven zu suchen.
Der Oxidationsprozess verläuft in drei Phasen: Initiierung, Kettenfortpflanzung und Kettenabbruch . In der Initiierungsphase reagiert Sauerstoff mit dem Schmierstoff unter Bildung von Alkylradikalen. In der Kettenfortpflanzungsphase reagieren diese Radikale mit Sauerstoff und dem Schmierstoff zu Peroxyradikalen und Hydroperoxiden. Mit der Sauerstoffaufnahme reichern sich Hydroperoxide während der Induktionsperiode an, woraufhin die Oxidation automatisch beschleunigt wird. Hydroperoxide zersetzen sich thermisch oder in Gegenwart von Metallen in verschiedene weitere Radikale und sauerstoffhaltige Verbindungen. Zu den sauerstoffhaltigen Verbindungen gehören Alkohole, Aldehyde, Ketone und Carbonsäuren.
Mittlerweile haben einige Parameter großen Einfluss auf den Oxidationsprozess. Zum Beispiel das Vorhandensein von Temperatur, Korrosionsmetallen und Wasser, wodurch sich die Oxidationsrate pro zehn Grad Anstieg verdoppeln sollte. Wenn die Oxidation nicht kontrolliert wird, führt die Zersetzung des Schmierstoffs zur Ölverdickung und zur Bildung von Harz, Ablagerungen und ätzenden Säuren.
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