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黏度指数

物质的运动黏度随温度变化此特征的特殊约定值

黏度指数（viscosity index）表示石油等物质的运动黏度随温度变化此特征的一个约定值。

计算法
粘度指数低于100或等于100的石油产品
式中 VI——试样的粘度指数；
L——与试样100℃时运动粘度相同，粘度指数为0的石油产品在40℃时的运动粘度（mm2·s-1）；
H——与试样100℃时运动粘度相同，粘度指数为100的石油产品在40℃时的运动粘度（mm2·s-1）；
U——试样40℃时的运动粘度（mm2·s-1）；
D——L—H(mm2·s-1)。
在GB/T 1995中附有与运动粘度对应的L、D和 H值表，如果试样100℃的运动粘度在2～70mm·s范围内，而且其值也恰好是表中所列数值，则可直接由表查得L和D值，否则就采用内插的方法求得L 和D值。
如果试样100℃的运动粘度大于70mm2·s-1时，可按下两式分别计算L和D值：
L=0.8353Y2+14.67Y-216
D=0.6669Y2+2.82Y-119
式中Y为试样100℃时的运动粘度（mm2·s-1）。
例：已知试样40℃和100℃时的运行粘度分别为 73.30mm2·s-1和8.86mm2·s-1，该试样的粘度指数计算如下：
以100℃运动粘度为8.86mm2·s-1查表并计算得：
L=119.94 D=50.476 代入式（4-6-1）中得：
VI=92
粘度指数为100或高于100的石油产品
式中U、H、Y与上式相同意义。
例：已知试样40℃和100℃时的运动粘度分别为 22.83mm2·s-1和5.05mm2·s-1，该试样的粘度指数计算如下：
以100℃运动粘度为5.05mm2·s-1查表并计算得：
H=28.97，代入式(4-6-3)中：
代入式（4-6-2）中：
当按式（4-6-1）及（4-6-2）所计算的VI值恰好在最接近两个整数中间时，就修约到最接近的偶数，例如 115.5应报告为116。
在GB 1995中还附有绘制好的粘度指数计算图 A1～A7，先根据试样100℃运动粘度（mm2·s-1）的大小选图，然后在图的横坐标和纵坐标上分别找出50℃ 和100℃运动粘度的点，用直尺通过该点分别对横坐标和纵坐标做垂直线，两条直线的相交点，即在粘度指数图中的数值为粘度指数。应用范围是粘度指数40～ 160，100℃运动粘度2.5～65mm2·s-1。
物理描述
每个流体的基本特征是其黏度。流体的运动黏度取决于外部参数：压力和温度。许多用途对定义温度下的黏度做出了规定。在液压设备情况下，在40℃和100℃泵达到最佳效率。
根据Walter，温度对流体的影响可用双对数曲线描述40～100℃间的梯度精确地定义黏度指数。这一易于计算的特征对润滑技术形成显著冲击，实际上这是每个规范的标准特点。黏度指数界定分子结构，而黏度指数是对定义分子的精确描述。
一般精制基础油黏度指数为80～120，最常见的中欧石蜡烃溶剂馏分油的黏度指数约为100。由于本类型基础油仍占普通润滑剂的最大份额，用本例可最好地说明黏度指数的改进。
改进机理
在最简单情况下，将具有相应黏度指数的流体加以混合，可达到希望的黏度指数。由于工业和商业的种种原因，时常使用黏度改进剂。
与低分子基础流体中存在的情况相反，黏度改进剂具有聚合物性质。这些分子被描述成是链状分子，其溶解性依链长度、结构和化学组成而定。
一般而言，这些聚合物链在基础油中的溶解性随温度的降低而变差，随温度的升高而改善。因此，由黏度改进剂引起的黏度增加也使黏度指数增大。
黏度和黏度指数的绝对增加取决于配方中黏度改进剂的分子量和浓度。实际上根据设计的用途，采用的相对分子质量为10000～250000。质量分数通常在3%～25%之间。由于分子量高，黏度改进剂始终溶解在基础流体之中。
如图6-2中(a)所示，除增稠效应是分子量的函数外，剪切稳定性是第二个特征。根据图6-2中(b)，假如聚合物浓度保持恒定不变，增加分子量可降低前切稳宦幛。
产生这一效应的原因是机械或热导致链降解。牛顿流体的黏度与剪切速率或速度梯度无关。与此相反，长链化合物经受高剪切时发生机械断裂。依负荷类型和持续时间，产生许多不同的分子尺寸。由此产生的黏度降低可用永久剪切稳定性指数（PSSI）描述，见图6上图。
假如聚合链松弛时间短(10-6s)，高分子量分子呈现瞬时直线形态时，这一黏度的降低用瞬时剪切稳定性指数（TSSI）描述。
上述两值对汽车领域，特别对发动机、齿轮润滑油和液压油极为重要，因为技术规范中对这类油品规定的特性，不仅适用于新鲜油品，而且还应在整个换油周期中保持。由于氧化和其他效应使分子量的降低在实际中显得不太重要，规定进行一系列试验室试验以表征剪切稳定性。这些试验列于图6下图，并依试验苛刻度顺序排列。
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