润滑剂分析常用理化指标和意义之一

1.   粘度

液体受外力作用移动时，液体分子间产生内摩擦力的性质，称为粘度。粘度随温度的升高而较低。它是润滑油的主要技术指标，粘度是各种润滑油分类分级的依据,对质量鉴别和确定用途等有决定性的意义。

我国常用运动粘度、动力粘度和条件粘度来表示油品的粘度。测定运动粘度的标准方法为GB/T 265、GB/T 11137，即在某一恒定的温度下，一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管的时间。粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积就是该温度下液体的运动粘度。运动粘度的单位为m2/s,通常实际使用单位是mm2/s。国外相应测定油品运动粘度的标准方法主要有美国的ASTM D445、德国的DIN 51562和ISO 3105等。

某些油品，如液力传动液、车用齿轮油等低温粘度通常用布氏粘度计法来测定。我国的GB/T 11145、美国的ASTM D2983和德国的DIN 51398等标准方法。

粘度是评定润滑油质量的一项重要的理化性能指标，对于生产，运输和使用都具有重要意义。在实际应用中，绝大多数润滑油是根据其40℃时中间点运动粘度的正数值来表示牌号的，粘度是各种设备选油的主要依据；选择合适粘度的润滑油品，可以保证机械设备正常、可靠地工作。通常，低速高负荷的应用场合；选用粘度较大的油品，以保证足够的油膜厚度和正常润滑；高速低负荷的应用场合，选用粘度较小的油品，以保证机械设备正常的起动和运转力矩，运行中温升小。测定不同温度下粘度，可计算出该油品的粘度指数，了解该油品在温度变化下的粘度变化情况，另外，粘度还是工艺计算的重要参数之一。

粘度的度量方法分为粘度和相对粘度两大类。粘度分为动力粘度、运动粘度两种；相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。

粘度指数

粘度指数是一个表示润滑油粘度随温度变化的性质的参数。润滑油的粘度随温度的变化而变化：温度升高，粘度减小；温度降低，粘度增大。这种粘度随温度变化的性质，叫做粘温性能。通过将润滑油试样与一种粘温性较好（粘度指数定为100）及另一种粘温性较差（粘度指数定为0）的标准油进行比较,得出表示润滑油粘度受温度影响而变化程度的相对值。粘度指数（VI）是表示油品粘温性能的一个约定量值。粘度指数高，表示油品的粘度随温度变化小，油的粘温性能好。反之亦然。

石油产品的粘度指数可通过计算得到。计算方法在我国的GB/T 1995或美国的ASTM D2270、德国的DIN 51564、ISO2902、日本的JIS K2284等标准中有详细的说明。粘度指数还可以用查表法得到，我国的GB/T 2541。

粘温性能对润滑油的使用有重要意义，如发动机润滑油的粘温性能不好，当温度低时粘度过大，就会启动困难，造成能源浪费，而且启动后润滑油不易流到摩擦表面上，加快机械零件的磨损。如果温度过高，粘度变小，则不易在摩擦表面上产生适当的油膜，失去润滑作用，使机械零件的摩擦面产生擦伤和胶合等故障，另外,粘温性能好的润滑油可以在冬夏季节和我国的南方、北方地区通用。

2.      极压性能（PB、PD、ZMZ）

润滑油极压抗磨性能是齿轮油、液压油、润滑脂、工艺用油等润滑剂的重要性能指标。具有极压抗磨性能的油品，都必须进行极压抗磨性能的模拟评定。常用的模拟评定试验机有四球机、梯姆肯环块试验机、Falxe试验机、FZG齿轮试验机、Almen试验机、SAE试验机等等。应用比较普遍的有四球机、梯姆肯环块试验机、FZG齿轮试验机。

四球试验机模拟试验：测定润滑油脂的减摩性、抗磨性和极压性。减摩性用摩擦系数“f”表示和抗磨性能用磨痕直径 “d”表示；极压性用zui大无卡咬负荷 “PB”、烧结负荷“PD”和综合磨损值“ZMZ” 表示。国内标准试验方法有GB/T 3142润滑剂承载能力测定法、GB/T 12583润滑剂承载能力测定法、SH/T 0189润滑油磨损性能测定法、SH/T 0202润滑脂四球机极压性测定法、SH/T 0204润滑脂抗磨性能测定法。国外标准试验方法有ASTM D 2783润滑油极压性测定法、ASTM D4172润滑油抗磨性测定法、ASTM D2596润滑脂极压性测定法、ASTM D2266润滑脂抗磨性测定法。

zui大无卡咬负荷PB（N），在试验条件下，使试验钢球不发生卡咬的zui大无卡咬负荷,它代表油膜强度。

烧结负荷PD（N），在试验条件下，使试验钢球发生烧结的zui低负荷为烧结负荷，它代表润滑剂的极限工作能力。

综合磨损值ZMZ（N），综合磨损值ZMZ是润滑剂在所加负荷下使磨损减少到zui小的抗极压能力的一个指数，它等于若干次校正负荷的平均值。

3.      氧化安定性

石油产品抵抗由于空气（或氧气）的作用而引起其性质发生*性改变的能力，叫做油品的氧化安定性。润滑油的抗氧化安定性是反映润滑油在实际使用、贮存和运输中氧化变质或老化倾向的重要特性。

油品在贮存和使用过程中，经常与空气接触而起氧化作用，温度的升高和金属的催化会加深油品的氧化。润滑油品氧化的结果，使油品颜色变深，粘度增大，酸性物质增多，并产生沉淀。这些无疑对润滑油的使用会带来一系列不良影响，如腐蚀金属，堵塞油路等。对内燃机油来说，还会在活塞表面生成漆膜，粘结活塞环，导致汽缸的磨损或活塞的损坏。因此，这个项目是润滑油品必控质量指标之一，对长期循环使用的汽轮机油、变压器油、内燃机油以及与大量压缩空气接触的空气压缩机油等，更具重要意义。通常油品中均加有一定数量的抗氧剂，以增加其抗氧化能力，延长使用寿命。

润滑油氧化安定性测定方法有多种，其原理基本相同，一般都是向试样中直接通入氧气或净化干燥的空气。在金属等催化剂的作用下，在规定温度下经历规定的时间观察试样的沉淀或测定沉淀值、测定试样的酸值、粘度等指标的变化。试验条件因油品而异，尽量模拟油品使用的状况。我国对内燃机油的氧化测定方法有SH/T0299-92和SH/T0192-92标准进行；汽轮机油SH/T 0193-92旋转氧弹法来测定其抗氧化性能；变压器油的氧化特性按SH/T 0206-92即电工委员会标准IEC74标准方法进行；中润滑油氧化安定性测定主要有GB/T 12581加抑制剂矿物油氧化特性测定法、GB/T 12709润滑油老化特性测定法（康氏残炭法）、SH/T 0123极压润滑油氧化安定性测定法进行。