知識分享：油品的理化性能指標:黏度、黏度指數

一、黏度

  黏度是液體(ti) 的內(nei) 摩擦力。油品受到外力作用而發生相對移動時,油分子之間產(chan) 生的阻力使油品無法順利流動,其阻力的大小稱為(wei) 黏度。它是油品流動性能的主要技術指標。比如我們(men) 熟知的潤滑油,它就是根據其黏度大小來分牌號的,因此,黏度是各種機械設備選油的主要依據。

拿潤滑油舉(ju) 例,黏度對潤滑油的流動性和它在摩擦表麵形成油膜的厚度有很大影響。黏度較大的潤滑油其流動性就差,不易流到摩擦麵之間,而在摩擦麵之間形成的油膜較厚,在較大負荷情況下潤滑效果比較好。黏度較大時潤滑油的冷卻和衝(chong) 洗作用較差,摩擦麵的溫度較高。反之潤滑油的黏度較小,其流動性較好,容易流到間隙小的摩擦麵之間,可保證潤滑效果,機械克服摩擦阻力消耗的功率也較少,潤滑油的冷卻和衝(chong) 洗作用較好。但如潤滑油的黏度過小,在較大負荷下,潤滑油膜變薄而容易被破壞,使摩擦麵容易產(chan) 生磨損和擦傷(shang) 。因此,在選擇潤滑油時首先必須考慮其黏度大小是否合適。

(一) 黏度的分類和試驗方法

黏度的度量方法分為(wei) 絕對黏度和相對黏度兩(liang) 大類。絕對黏度分為(wei) 運動黏度和動力黏度兩(liang) 種;相對黏度有恩氏粘度、賽氏粘度和雷氏黏度等幾種表示方法。

1.  運動粘度

在溫度t℃時,運動黏度用符號γ表示,在國際單位製中,運動黏度單位為(wei) 斯,即每秒平方米（m²/s）,實際測定中常用厘斯,（cst）表示厘斯的單位為(wei) 每秒平方毫米(即1cst=1 mm²/s）。運動黏度廣泛用於(yu) 測定透明和不透明液體(ti) 包括基礎油、潤滑油、柴油、噴氣燃料油、殘餘(yu) 燃料油、和使用後的潤滑油、原油等樣品的運動黏度。

測定石油產(chan) 品運動黏度的方法有:

GB/T 265石油產(chan) 品運動黏度測定法和動力黏度計算法;

SH/T 0956透明和不透明液體(ti) 運動黏度的測定折管式自動黏度計法;

GB/T 11137深色石油產(chan) 品測定運動黏度法(逆流法);

GB/T 30515透明和不透明液體(ti) 運動黏度測定法和動力黏度計算法。

2. 動力黏度

在流體(ti) 中取兩(liang) 麵積各為(wei) 1 m²,相距1m,相對移動速度為(wei) 1 m/s時所產(chan) 生的阻力稱為(wei) 動力黏度,單位Pa·s(帕·秒)。過去使用的動力黏度單位為(wei) 泊(Poise)或厘泊,泊或厘泊為(wei) 非法定計量單位。

1Pa·s=1N·s/ m²=10P（泊）=10ᵌcP（厘泊）

ASTM D445標準中規定用運動黏度來計算動力黏度

即：η=pv

式中η----動力黏度，Pa·s；

p----密度，kg/mᵌ；

v----運動黏度，m²/s。

3.恩氏黏度

恩氏黏度采用GB/T 266石油產(chan) 品恩氏測定法,是常用的相對黏度。在規定溫度下,200mL液體(ti) 流經恩氏黏度計所需時間（S）,與(yu) 同體(ti) 積的蒸餾水在20℃時流經恩氏黏度計所需時間（S）之比。

4.賽氏通用黏度

賽氏黏度用賽波爾特黏度計測定,美國多習(xi) 慣用這種黏度單位。賽氏黏度定義(yi) 為(wei) 某規定溫度37.8℃、98.9℃或100℃下從(cong) 賽氏黏度計流出60mL測試液體(ti) 所需時間,單位為(wei) s。根據黏度計孔徑不同,可分為(wei) 通用黏度（用SUS或SSU表示）或重油黏度（又稱為(wei) 賽氏費羅黏度,用SFS表示）兩(liang) 種。

5. 雷氏黏度

雷氏黏度是用雷德烏(wu) 德黏度計測定的,在規定溫度21.1℃、60℃或100℃下,從(cong) 雷德烏(wu) 德黏度計流出50mL試樣樣品所需的時間,以s為(wei) 單位。根據黏度計的孔徑,可分為(wei) 雷氏1#（用Rt表示,測定輕質油品）和雷氏2#（用Rat表示,測定重質油品）兩(liang) 種。雷氏黏度主要在英國和日本用。

二、黏度指數

  油品的黏度隨著溫度的升高而變小,隨著溫度的降低而變大,這就是油品的黏性特性。
  因此,對黏度的報告值必須指明測定時的溫度。例如：柴油規定要求20℃、軋製油規定要求40℃等等。評價(jia) 油品的黏溫性能有黏度比與(yu) 黏度指數。國際上通用表示潤滑油黏溫特性的指標為(wei) 黏度指數,即用黏度指數來準確表征油品的黏溫性能。黏溫性能好的潤滑油其黏度指數高。

（一）  黏度指數的測算方法

為(wei) 了計算石油產(chan) 品和有關(guan) 材料的黏度指數，國際標準化組織（ISO）石油產(chan) 品技術委員會(hui) 專(zhuan) 門製定了石油產(chan) 品黏度指數計算ISO 2909-1975,最新的版本號為(wei) ISO 2909-2002(2014) 。

我國計算黏度指數的標準為(wei) GB/T 1995-1998石油產(chan) 品黏度指數計算法，等效采用ASTM D2270-1993利用40℃和100℃運動黏度計算黏度指數。這個(ge) 標準規定了從(cong) 石油產(chan) 品的40℃和100℃運動黏度計算黏度指數的兩(liang) 個(ge) 方法。

注：黏度指數測試方法可以查閱資料獲取，不具體(ti) 闡述。大多數自動運動粘度測試設備軟件係統內(nei) 具備自動換算粘度指數功能；網上也有APP下載後輸入運動粘度數據可自動換算粘度指數。

（二）  黏度指數的應用

1：黏度指數是潤滑油黏溫特性的主要指標，潤滑油的黏溫特性不好，當溫度低時，黏度過大，就會(hui) 造成啟動困難，而且啟動後潤滑油不易流到摩擦麵上，造成機械零件的磨損。溫度高時，黏度變小，則不易在摩擦麵上形成適當厚度的油膜，失去潤滑作用，易使摩擦麵產(chan) 生擦傷(shang) 或膠合。因此要求油品的黏溫特性要好，即油品黏度隨工作溫度的變化越小越好。

2：黏度指數是劃分基礎油類別的主要指標，API基礎油分類中，最主要的三個(ge) 項目指標之一就是黏度指數。

3：黏度指數是潤滑油產(chan) 品的主要技術指標之一，為(wei) 了確保潤滑油對機械設備的潤滑性能，潤滑油產(chan) 品質量指標都有規定黏度知識不小於(yu) 某一數值。

4：黏度指數是潤滑油產(chan) 品出廠批次檢測報告的項目之一（個(ge) 別產(chan) 品除外），必須計算填寫(xie) 。