| Titel | Quality Control of gear and motor oils by diverse NMR methods (1.1 English Short Session) |
| Autor | Eva Förster, Gisela Guthausen, Hermann Nirschl |
| Infos zum Autor | Dipl.-Ing. Eva Förster Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Institute of Mechanical Process Engineering and Mechanics (MVM) Adenauerring 20b, 76131 Karlsruhe Priv.-Doz. Dr. Gisela Guthausen Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Institute of Biological Interfaces (IBG-4) and Institute of Mechanical Process Engineering and Mechanics (MVM) Adenauerring 20b, 76131 Karlsruhe Prof. Dr.-Ing. Hermann Nirschl Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Institute of Mechanical Process Engineering and Mechanics (MVM) Straße am Forum 8, 76131 Karlsruhe |
| Inhalt | Zusammenfassung Kernspinresonz-Spektroskopie (NMR) ist ein leistungsfähiges Verfahren, den Zustand von Ölen zu analysieren. In den letzten Jahren wurden Ölveränderungen infolge von Alterungsprozessen insbesondere durch Infrarot (IR) Spektroskopie, Massenspektrometrie gekoppelt mit induktivem Plasma (GC-MS), optische Emissionsspektrometrie (ICP-OES) und Kernspinresonanz (NMR) Spektroskopie untersucht. Im Vergleich zu vielen herkömmlichen Analyseverfahren für Öle ist die NMR zerstörungsfrei, nicht-invasiv und leidet daher nicht unter einer begrenzten Eindringtiefe und damit verbundenen Oberflächeneffekten. Aufgrund der Komplexität der heute verfügbaren synthetischen Öle für die Verwendung in Motoren und Getrieben, ist die Erfassung des Ölzustands recht schwierig. Abbauprodukte durch Oxidation beispielsweise sind nur schwer von Ölbestandteilen, die bereits im frischen Öl vorhanden sind zu unterscheiden. Die Präsentation handelt von der umfassenden Charakterisierung von Getriebe- und Motorölen mittels NMR, wobei der Fokus auf der Detektion von Veränderungen in den Relaxationszeiten sowie Diffusionskoeffizienten aufgrund von chemischen Ölveränderungen liegt. Drüber hinaus werden verschiedene Datenverarbeitungsverfahren angewendet und bezüglich physikalischer und chemischer Genauigkeit und Information interpretiert. Für die Interpretation der Relaxationsergebnisse wurde eine neue Methode, basierend auf der Gammaverteilung angepasst und geprüft, um den Ölzustand darzustellen. Schließlich werden erste Schritte in Richtung Qualitätskontrolle (QC) von Ölen mittels Niederfeld-NMR gezeigt. Abstract Nuclear magnetic resonance (NMR) is a powerful method to analyse the state of oils. Especially degradation processes in oils have been investigated over the past years by infrared (IR) spectroscopy, mass spectrometry coupled with (GC-MS), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Compared to many conventional analysis methods for oils, NMR is non-destructive, non-invasive, volumetric and therefore does not suffer from limited penetration depth and surface effects. Because of the complexity of the nowadays available synthetic oils for the use in gears and motors, the detection of the oil condition is rather difficult. Degradation products from oxidation for example are hard to distinct from signatures from oil substances which are in the fresh oil samples. The presentation targets on a comprehensive characterization of motor oils by means of NMR, the focus being on detection of changes in relaxation times as well as diffusion coefficients due to degradation processes. Furthermore, different data processing methods are applied and interpreted with regard to physical and chemical accuracy and information. For the interpretation of relaxation results, a new method based on the gamma distribution was adapted and proven to reflect the status of the investigated oils. First steps into direction of quality control (QC) by low field NMR will be shown. |
| Datum | 2016 |
