潤滑油的主要物理化學性質如下：
①比密度。系指溫度20℃時，油的密度與４℃時的同體積的水的密度之比。大部分礦物油的比密度在0.88 ～0.94之間。
②粘度。潤滑油的粘度就是潤滑分子之間的內摩擦力。阻力愈大，內摩擦愈大，液體流動得慢，稱這種液體稠，粘度大；反之，粘度小。
粘度是潤滑油的一項重要的指標，選用潤滑油時，首先就是考慮油品的粘度是否合適，一般來說，潤滑油的粘度高，則承受的壓力負荷大，也不易從摩擦表面擠走，動壓潤滑時所形成的流動油膜也厚，密封和減振作用也較好。但隨著潤滑油粘度的增加，其內摩擦增大，沖洗與冷卻的作用變差。 因此，選擇潤滑油要綜合考慮，其一般的原則是：在確保液體潤滑的條件下，盡量選用粘度較低的潤滑油，大多數潤滑油是根據粘度來分牌號的，一般重質潤滑油常用v100表示，而輕質潤滑油則以v50表示，如機械油、工業齒輪油、汽缸機油、8號航空潤滑油等按50℃運動粘度劃分牌號。 同類潤滑油中，油品的號數越大，粘度也越大。
潤滑油的粘度隨著溫度的變化而變化，溫度升高粘度變小。
③閃點燃點。潤滑油在加熱后，其蒸氣與周圍空氣形成的混合氣體與火焰接觸時出現閃光，此時油的溫度叫做潤滑油的閃點；如果閃點連續不熄形成燃火，則此時的溫度叫做燃點。
閃點與燃點的高低表示油料在高溫下的安定性，反映了潤滑油的使用溫度。為保證安全，使用溫度應比閃點低20～30℃。
④凝固點。裝在標準尺寸的試管中的油在冷卻變稠時，將試管傾斜至45°角，并經過1min后油面不流動時的溫度叫做凝固點。油料凝固時，其潤滑性能顯著變壞。潤滑油的凝固點在一定程度上反映出潤滑油所能正常工作的溫度界限。
⑤酸值。潤滑油的酸值大小表示酸性物質的含量。潤滑油在使用過程中，由于氧化會生成一些有機酸，使其酸值增加，容易腐蝕金屬。因此，酸值增加到一定程度時，必須對潤滑油進行凈化和換新油。
⑥殘碳。潤滑油受熱裂解縮合形成的焦炭占潤滑油重量的百分數稱為殘碳。殘碳值高的油料，時常會將油路堵塞，并增加磨損。
⑦機械雜質。經過機械過濾所殘留的雜質稱為機械雜質。機械雜質一般為泥土、砂石、塵埃及金屬粉末等。機械雜質嚴重影響潤滑效果，加速機件的磨損，還會降低潤滑油的抗氧化安定性，對長期使用的潤滑油要定期過濾，清除機械雜質。
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