その他の用法については「グリース (曖昧さ回避)」、「グリス (曖昧さ回避)」をご覧ください。
グリース(grease)またはグリスとは、液状潤滑油、またはその他の液状潤滑剤に増稠剤(ぞうちょうざい)が添加、均一に混合させられたものである[1]。潤滑剤の一種で、油よりも粘度が高く流動性が低いため常温では半固体
または半流動体である。英語一般のgreaseは粘度が高い物質を示すもので、本項で示す潤滑剤や粘度の高い整髪料などを意味する。 グリースの用途は、主にすべり軸受や転がり軸受(ベアリング)、あるいは潤滑面が動くために液体潤滑剤では潤滑剤の膜が付着した状態を保つのが難しい摺動面である。 グリースは使用中に異物の混入や高温による劣化などがあるため定期的な更新が必要。平滑面では定期的な洗浄と再塗布が、転がり軸受けではグリースガンを用いて新しいグリースを注入して古いグリースを押し出す方法が一般的。 グリースは基油、増稠剤、添加剤の三要素から成る[2]。いくつかのグリースには性能を向上させるためにPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が加えられている。ギア用グリースは生石灰(酸化カルシウム)を混合して鉱油で薄めたロジンと数パーセントの水からなる。特殊な用途を持つグリースにはグリセリンやソルビタンエステルが添加されており、低温条件などで使用される。「極圧 (EP, extra pressure)」と名づけられたグリースは高い圧力や負荷がかかる場合のためのものであり、普通の物では圧縮により塗布した部品が接触して摩擦や磨耗が起こってしまうようなときに用いる。極圧グリースには通常グラファイトや二硫化モリブデンといった固体潤滑剤が含まれている。固体潤滑剤は金属の表面に結合し、金属面が互いに接触すること、および潤滑剤の膜が薄くなりすぎた際に摩擦・磨耗が起こることを防ぐ。 潤滑剤として一般潤滑油と比較した特徴を列記する。 グリースは非ニュートン流体の塑性流体 剪断応力がない、または非常に小さいとき、グリースは固体である。流動性はない。このとき、グリース内部では増稠剤の繊維状の高分子同士は化学的な相互作用により結合している。この結合の発生を架橋(cross-linking)という。この相互作用により繊維は網目状の立体構造(網目構造、network structure)を形成している。グリース内部で基油は網目構造の間隙を満たしている。この網目構造が、微小な剪断応力範囲でグリースを固体にしている。網目構造が形成されてグリースが固体となっている状態をゲル状態といい、網目構造による高い粘性を構造粘性(structural viscosity)という。 剪断応力がある量以上となるとグリースは液体(ゾル状態)となる。この状態変化の境界、ゲル状態がゾル状態へ変化するための最低の剪断応力の大きさを降伏値 ゾル状態では剪断応力が大きくなるほど見かけ粘度は小さくなる。この粘度低下をずり流動化(ずり減粘、shear-thinning)という。ずり流動化の原因はゾル状態では繊維は徐々に分離し方位性配列するためである。方位性配列とは、分離が進行して繊維が剪断応力の方向に並び、粘度への寄与を小さくすることである。 一方、ゾル状態で剪断応力が小さくなると見かけ粘度は増加する。この粘度増加をずり粘稠化(shear thickening)という。ずり粘稠化は繊維の方向が無秩序に戻ることに伴う。剪断応力が降伏値を下回った時、再び繊維間は架橋し、立体構造は復活する。そしてグリースはゲル状態に戻る。 グリースのずり流動化の程度は剪断速度のみで一意に決まらず、荷重がかかる時間も関与する。例えば軸の回転速度を一定にして回転を続けたとき、軸と軸受けの間を満たすグリースの粘度は一定でない。時間経過とともに粘度は減少する。この性質を揺変性(チクソトロピー)という。揺変性は、グリースのゾル状態は時間とともに段階的に進行することに由来する。荷重の間に時間経過とともに増稠剤繊維の分離と方位性配列は進行する。 グリースの性状と性能を客観的に文書で明示するため、様々な指標が存在する。一般的に、これら指標は性状表という文書にまとめられており、グリースの購入前に仕入れ先から閲覧することができる。
使用方法
組成
性質
比較的低速度・大荷重に適する
密封性が良い
飛散・漏洩が少ない
抵抗が大きい
放熱性・冷却性が悪い
温度や速度の条件が変わると、稠度が大きく変化する。
増稠剤は金属への高い親和性を有しているので液状潤滑油よりも金属部材への吸着性が良い。
塑性固体
揺変性
性状指標
稠度
稠度(cone penetration)とはグリースの硬さや流動性の指標である。潤滑油の動粘度にあたる性能で、使用するグリースの選定は主に稠度によって決められる。日本工業規格の「JIS K 2220:2013 グリース 7 ちょう度試験方法」に測定方法が定められている[5]。
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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