ASTM D892 潤滑油起泡性能的標準測試方法

美國材料與試驗協會 (ASTM) 發布的《ASTM D892 潤滑油起泡性標準測試方法》標準描述了一種在 24°C 和 93,5°C 下測定潤滑油起泡性的測試方法。這些測試透過實驗評估起泡趨勢和泡沫穩定性。

許多監管機構將汞列為危險物質，認為可能導致中樞神經系統、腎臟和肝臟損傷。汞或其蒸氣可能危害健康，並腐蝕材料。

在高速齒輪、大容量泵送和飛濺潤滑等系統中，油品易起泡，這可能是個嚴重的問題。潤滑不足、氣蝕和潤滑劑溢出都可能導致機械故障。本測試方法用於評估油品在這些工況下的穩定性。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 擴散器：用於將氣體分散到流體中的裝置。在本測試方法中，擴散器可以由金屬或非金屬材料製成。
• 夾帶空氣（或氣體）：在液體中，空氣（或氣體）分散在液體中的兩相混合物，其中液體是主要的體積成分。夾帶空氣（或氣體）可形成微小氣泡，這些氣泡在液體中分佈不均勻，並可能在液面或液面以下破裂或聚結形成更大的氣泡。
• 泡沫：在液體中或液體表面形成的氣泡集合，其中空氣或氣體是主要體積成分。
• 潤滑劑：放置在兩個表面之間，用於減少摩擦或磨損的任何材料。在本測試方法中，潤滑劑是油，其中可能含有或不含泡沫抑制劑等添加劑。
• 最大孔徑：在氣體擴散中，毛細管圓形橫截面的直徑。它相當於擴散器的最大孔徑。
• 動態氣泡：在最大孔徑測試中，這是穿過擴散器的初始氣泡，隨後是連續的氣泡串。當擴散器浸入液體中時，空氣會被困在孔隙中。當擴散器受壓時，這些空氣最終會逸出。在最大孔徑測試中，此類氣泡的逸出應忽略不計。
• 泡沫穩定性：在泡沫測試中，指切斷空氣供應後在規定時間內剩餘的泡沫量。在本測試方法中，泡沫穩定性是透過在切斷空氣供應後10分鐘±10秒內進行的測量來確定的。如果在切割空氣供應後的10分鐘穩定時間結束前，泡沫穩定至0毫升，則可終止測試，並將泡沫穩定性結果記錄為0毫升。
• 起泡傾向：在泡沫試驗中，它是根據切斷氣流後立即進行的測量而確定的泡沫量。

測試過程中，將兩份樣品分別置於擴散器中，並設定兩個預設溫度（24°C ± 5°C 和 93,5°C ± 0,5°C）。以 94°C ± 5 mL/min 的恆定氣流對樣品進行 5 分鐘的受控氣流，然後靜置 10 分鐘。每次靜置結束後，測量泡沫高度和體積，並報告起泡趨勢和穩定性。

潤滑油中的高表面張力污染物和在用油中的空氣會產生氣泡和泡沫。泡沫會形成不完整的油膜，導致油壓降低，並加速油品劣化，包括添加劑的損耗。其後果包括潤滑不足、金屬零件故障、泵浦內氣蝕以及整體機械故障。為了最大限度地減少這些影響，一個必要的步驟是準確客觀地確定潤滑油配方的起泡特性。這可以作為磨損控制和引擎及機械最佳預防性維護方案的診斷工具，從而節省營運成本和停機時間。

ASTM D892 是評估潤滑油在特定條件下起泡趨勢和穩定性的關鍵程序。潤滑油起泡會導致高速齒輪、大容量泵送和飛濺潤滑等系統出現嚴重的運作問題，並可能因潤滑不足、氣蝕和溢流而導致機械故障。潤滑油對於減少機械系統的摩擦和磨損至關重要。然而，油的起泡趨勢會對其性能產生負面影響，從而導致：

• 潤滑不足：泡沫會降低油形成一致潤滑膜的能力，增加磨損。
• 空化：油中的氣泡在壓力下會破裂，進而損壞零件。
• 溢流損失：過多的泡沫會導致潤滑劑流失，降低系統效率。

ASTM D892 測試方法廣泛用於評估泡沫控制至關重要的應用中的油品，並確保工業和汽車系統的可靠性和性能。

ASTM D892 標準包含一種測定潤滑油起泡傾向和泡沫穩定性的方法。此測試測量：

• 起泡傾向：氣泡通過油樣時形成的泡沫量。
• 泡沫穩定性：停止注氣後泡沫破裂所需的時間。

ASTM D892 測試方法包括以下基本步驟：

• 樣品製備：將潤滑油樣品放入量筒中。
• 空氣注入：使用由金屬或非金屬材料製成的擴散器，空氣以可控的速率在油中冒泡，通常對於第一排為 24 度，對於第二排為 93,5 度。
• 起泡傾向測量：記錄注入空氣後立即形成的泡沫體積。
• 泡沫穩定性測定：停止氣流後，測量泡沫破裂所需的時間或一段時間後殘留的泡沫體積。
• 第三行和第四行（可選）：可以進行額外的測試來評估冷卻後或在更高溫度下的泡沫特性（例如，根據 ASTM D6082 為 150 度）。

測試設備通常包括測試槽、量筒和氣體擴散器，具體請參閱標準規定。結果以泡沫體積的形式報告，以反映趨勢和穩定性，從而定量衡量油品的性能。

ASTM D892 測試方法對於涉及潤滑油生產和使用的行業至關重要。這些行業包括：

• 汽車：機油和變速箱油的評估。
• 工業：評估高速齒輪、液壓系統和渦輪機用油。
• 航空和航海：確保潤滑劑在惡劣條件下符合性能標準。

最終，ASTM D892 標準測試方法為評估潤滑油的起泡性能提供了一個強大的框架，有助於確保其適用於嚴苛的應用。透過測量特定溫度下的起泡趨勢和穩定性，該測試有助於防止泡沫相關問題引起的機械故障。儘管在可重複性方面存在一些局限性，但由於該標準符合國際標準化原則並適用於各行各業，因此仍然是潤滑油測試中的重要標準。

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