项目名称：非牛顿流体流变学特性测试技术研究及应用
获奖级别：国家科学技术进步二等奖
成果提示：该项目不仅为油品的流变性评价提供了更多的测试方向，而且为各种润滑油及添加剂等产品研发、应用和分析评定提供了先进的测试技术，积累了各种具有指导意义的流变特性表征素材。同时作为一种先进的测试技术储备，该项目为今后航空航天、国防、汽车、机械、冶金等重大装备在高温、低温、高转速、重负荷、长寿命条件下的润滑提供了研究方向。
“非牛顿流体流变学特性测试技术研究及应用”项目获得国家科技进步二等奖后，我们采访这个项目的参与者张春辉和水琳。
张春辉：中国石化润滑油分公司科技开发部主任，化学工程与技术专业博士，教授级高级工程师。长期从事润滑油产品技术开发和应用研究工作，主持多项重点科技攻关项目，多次获得股份公司和北京市科技进步奖。
水琳：中国石化润滑油分公司高级工程师，摩擦及应用学博士。获得共青团中央和中国石化集团公司授予的2006年度杰出青年创新创效奖。中国石化有突出贡献专家。
问：“非牛顿流体流变学特性测试技术研究及应用”项目获得国家科技进步二等奖，首先向你们的研究团队和你们个人表示祝贺。请先介绍一下这个项目的总体情况。
答：该项目是由北京机械工业学院、北京赛科希德科技发展有限公司、中国石化润滑油分公司、北京工业大学科研人员共同研发的。该项目从1998启动，持续了7年之久。最初主要是研发生物医学检测设备，用来进行人体血液的分析化验。我们介入这个课题是在2003年。在与机械行业合作的过程中，一个偶然的机会，我们发现了这项研究课题，感觉它非常适合润滑油这一典型的非牛顿流体的研究。对方也了解中国石化润滑油公司的科研实力，决定把研究范围扩大到润滑油领域，欣然邀请我们加入了课题组。可以说，这项研究是长城润滑油分公司实行科研重心前移，与大客户所在行业科研院所优势互补、合作进行科研创新的一个典范，是在润滑油基础研究方面的一个重要突破。
问：非牛顿流体流变学对于专业外的普通读者来说，如同天书。请简要介绍一下非牛顿流体流变学的基本原理和应用于润滑油研究的意义。
答：研究流体在应力、应变、温度条件下与时间、流速等因素相关的变形和流动规律的科学称为流变学。牛顿流体是指在任意小的外力作用下即能流动的物体，并且流动的速度梯度与所加的剪应力的大小成正比，这种流体就叫牛顿流体。英国科学家牛顿在1867年发表了以水为介质的一维剪切流动的试验结果，史称著名的牛顿黏性定律。人们发现，牛顿黏性定律对于描述像水和空气这样低分子量的流体是适合的，但对描述具有高分子量的流体就不合适了，那时剪应力与剪切应变率之间已不再满足线性关系。为区别起见，人们将剪应力与剪切应变率之间满足线性关系的流体称为牛顿流体，而把不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。血液、果酱、蛋清、奶油等非常黏稠的液体，牙膏、石油、泥浆、油漆、各种聚合物（如聚乙烯、尼龙、涤纶、橡胶）溶液等，都属于非牛顿流体。
将非牛顿流体流变学的原理和方法应用于润滑油的研究，主要是针对润滑油的非牛顿特性，研究油品黏度随温度、时间等变化的规律，为油品的流变性评价提供更多的测试方向，解决油品在高温或低温条件下流变性能变化对设备造成的潜在影响。
问：运用非牛顿流体流变学的原理和方法研究润滑油，是一个创新性的课题。你们和其他参与这项研究工作的技术人员在研究过程中一定遇到许多困难。
答：在润滑油行业中，过去很少从这个方向开展深入研究，可以借鉴的研究资料很少，是个填补空白的创新性课题。我们在研究过程中遇到的最大难题是，课题组原来的测试平台主要是针对血液检测研究搭建的，不适合对润滑油流变性的检测研究。润滑油比人体血液复杂得多。就长城润滑油分公司而言，有19大类上千个品种产品，需要通过检测建立起上千个非牛顿流体特征指标体系。因此，调整检测平台参数，使其很好地适应润滑油的测试，是件非常困难的工作。在这个过程中，我们在课题组创建的测试平台基础上，同心协力，研究出了适用于润滑油的非牛顿流体流变特性测试方法，并在多项关键技术上取得了突破。
问：这项基础研究成果对于润滑油的研发与应用将带来什么影响呢？
答：我国幅员辽阔，南北地域温差很大。各种机械设备对润滑油品的黏度随温度变化的要求越来越高，加氢基础油、合成烃型基础油的应用也日益增多。应用非牛顿流体流变学特性测试系统，可以有效地对润滑油基础油、添加剂及润滑油产品进行黏温性能、流动特性的评价和测试，不仅为油品的流变性评价提供了更多的测试方向，而且为各种润滑油及添加剂等产品研发、应用和分析评定提供了先进的测试技术。
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