グリース
増稠剤がナトリウム石鹸であるグリース。繊維状構造を持ち、ファイバーグリースとも呼ばれる。最高使用可能温度は120 - 150°Cであり、耐熱性は高い。製造条件によって繊維を長く太いものから短いものまで製造できる。耐水性が低く、水に触れる箇所には使用できない。なぜなら、ナトリウム石鹸は水に接触すると乳化するためである。転がり軸受けなどに使用されている。
グリース中の成分の定性および定量試験の方法がある。一般的な水分の定量方法は蒸留法であり、日本工業規格において「JIS K 2275-3:2015 原油及び石油製品-水分の求め方-」で規定されている。夾雑物の検出方法は一般的に顕微鏡観察であり、「JIS K 2220:2013 グリース 13 きょう雑物試験方法」で規定されている。数値による評価は、試料1mm当たりの粒子数で行われる。単位体積ごとの粒子数の計数のためのテンプレート(血球計数板など)が市販されている。灰分の定性・定量は「JIS K 2220:2013 グリース 14 灰分試験方法」で規定されている。この規格では、試料は坩堝内で燃焼された後、電気炉で600°Cに加熱される。熱処理の後の残留物の重量を灰分量とする。このほか、硫酸灰分試験方法がある。この方法では坩堝での燃焼の後、試料は硫酸を加えられて、硫酸の沸騰が止むまで加熱される。
物理的要因は残油分の定量および、電子顕微鏡による増稠剤の構造変化の観察で判定できる。水分の混入は水分試験で判定できる。
検査操作や分析装置にかけずにグリースの劣化を外見や臭気で判定できる場合がある。一般的にグリースは劣化すると、新品と比べて濃色となり、鼻がツンとするような酸っぱい臭いとなる。その他、明らかなグリース劣化の外観的特徴としては、表面に油が多量に浮く、鉄分の混入で黒色化、水分の混入でグリースが乳化、グリースから水が認められるなどである。
グリースは劣化により硬化(稠度低下)する場合と軟化(稠度増加)する場合のどちらもある。稠度の変化率が±15 - 20%以上である場合、一般的にグリースの交換を検討しなければならない。硬化の原因は遠心力による基油の分離、熱による増稠剤の重合などである。硬化の場合、潤滑面の焼き付きや摩耗が発生している可能性がある。軟化の原因は過剰な負荷による増稠剤の破断、または水の混入が多い。軟化の場合でも潤滑面から漏洩がなければ使用可能である。漏洩が見られれば速やかにグリースの補給や交換などが講じられる必要がある。
滴点は劣化に伴い低下する。一般的な基準では下記のようになると劣化と判定する。
カルシウム系 50°C以下
アルミニウム複合系 180°C以下
リチウム系 140°C以下
リチウム複合系 200°C以下
赤外分光法はグリース中の成分とその量を分析することができ、比較的簡易な判定方法である。また、酸化防止剤の残量が分かるため、試料がこのまま継続して使用できるか推定できる。劣化要因となる異物(異種グリース、摩耗により金属表面から分散した酸化鉄、樹脂やゴムなどのシール材から滲み出たエステルなど)の混入も検出できる。
製造工程はグリースの種類や、求められる性能によって異なる。石鹸型グリースと非石鹸型グリースで大別される。
基油がシリコーンオイルであるグリース。シリコーンオイルは耐熱性・耐寒性・化学的安定性などに優れており、シリコーングリースもこれらの性質を有する。シリコーンオイルはゴムやプラスチックを侵さないため、ゴム部品やプラスチック部品の潤滑に利用される。増稠剤は金属石鹸などである。en:Silicone greaseも参照。
混和安定度(worked stability)とは、グリースを25°Cで10万回混和した後に60往復混和した直後の稠度である。混和安定度は、潤滑に長期間使用したときの稠度の寿命の指標となる。測定方法は日本工業規格において「JIS K 2220:2013 グリース 15 混和安定度試験方法」で規定されている。グリースは長期間剪断を受けると、その構造が破壊されて軟化する傾向にあるという問題がある。混和安定度は長期使用での軟化の傾向の程度を示す。実際にはグリースは非常に複雑な条件で使用されていることが多く、実際の寿命と混和安定度との相関はあまりないとされる。一般的に、混和安定度測定用の電動混和装置と稠度測定用(60回混和用)のそれとは異なる。