زيوت التشحيم ذات الوظائف المحسنة للجسيمات النانوية

يمكن أن تستفيد زيوت التشحيم بشكل كبير من إضافات النانو ، والتي تساعد على تقليل الاحتكاك والتآكل. ومع ذلك ، فمن الأهمية بمكان أن تكون المضافات النانوية مثل الجسيمات النانوية أو الطبقات الأحادية الجرافين أو الأغلفة النانوية الأساسية متحدة بشكل موحد وواحد في مواد التشحيم. وقد ثبت أن التشتت بالموجات فوق الصوتية هو طريقة خلط موثوقة وفعالة ، مما يوفر توزيعا متجانسا للجسيمات النانوية ويمنع التجميع.

كيفية تشتيت إضافات النانو في سوائل التشحيم؟ – مع الموجات فوق الصوتية!

يعتبر استخدام إضافات النانو في مواد التشحيم واحدة من أكثر الطرق فعالية لتحسين الخصائص الثلاثية التي تقلل من الاحتكاك والتآكل. هذا التحسن الثلاثي يعزز بشكل كبير الحفاظ على الطاقة ، والحد من الانبعاثات ، وبالتالي تقليل التأثير البيئي.
يكمن التحدي الذي تواجهه مواد التشحيم المحسنة بتقنية النانو في الخلط: تتطلب المواد النانوية مثل الجسيمات النانوية أو السليلوز النانوي البلوري خلاطات مركزة عالية القص تعمل على تشتيت المواد النانوية وفصلها بشكل موحد إلى جزيئات مفردة. من خلال إنشاء حقول فريدة كثيفة الطاقة ، أثبتت الموجات فوق الصوتية باستخدام مجسات الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة تفوقها في معالجة المواد النانوية ، وبالتالي فهي الطريقة المعمول بها لتشتت النانو.
يمكن استخدام مشتت بالموجات فوق الصوتية في وضع التدفق الدفعي والمستمر لخلط الحشوات النانوية في متغيرات.أظهر Molseh et al. (2009) أن استقرار تشتت ثلاثة جسيمات نانوية مختلفة (ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2) ، وثاني كبريتيد التنغستن (WS2) ، ونتريد البورون السداسي (hBN)) في CIMFLO 20 مع العلاج بالموجات فوق الصوتية كان أفضل من ذلك مع الاهتزاز والتحريك الميكانيكي. نظرا لأن التجويف بالموجات فوق الصوتية يخلق ظروفا فريدة كثيفة الطاقة ، فإن الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار تتفوق على تقنيات التشتت التقليدية في الفعالية والكفاءة.
تؤثر خصائص الجسيمات النانوية مثل الحجم والشكل والتركيز على خصائصها القبلية. في حين أن حجم النانو المثالي يختلف في الاعتماد على المادة ، فإن معظم الجسيمات النانوية تظهر أعلى الوظائف في حدود عشرة إلى مائة نانومتر. التركيز المثالي للإضافات النانوية في زيت التشحيم هو في الغالب بين 0.1-5.0 ٪ .
تستخدم الجسيمات النانوية الأكسيد مثل Al2O3 أو CuO أو ZnO على نطاق واسع كجسيمات نانوية لتحسين الأداء الثلاثي لمواد التشحيم. وتشمل الإضافات الأخرى إضافات خالية من الرماد ، والسوائل الأيونية ، واسترات البورات ، والمواد النانوية غير العضوية ، والهياكل النانوية المشتقة من الكربون مثل الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) ، والجرافيت والجرافين. يتم استخدام إضافات محددة من أجل تحسين خصائص محددة من زيوت التشحيم. على سبيل المثال ، تحتوي مواد التشحيم الوقائية على إضافات الضغط الشديد مثل ثاني كبريتيد الموليبدينوم والجرافيت والأوليفينات الكبريتية ومجمعات ديالكيليثيوكاربامات أو إضافات مضادة للتآكل مثل ثلاثي الثوريلفوسفات وديالكيليثيوفوسفات الزنك.
المجانسات من نوع المسبار بالموجات فوق الصوتية هي خلاطات موثوقة وتستخدم لصياغة مواد التشحيم عالية الأداء. تشتهر الصوتنة بأنها متفوقة عندما يتعلق الأمر بإعداد المعلقات ذات الحجم النانوي ، وهي ذات كفاءة عالية للتصنيع الصناعي لزيوت التشحيم.

طلب معلومات





أجهزة الموجات فوق الصوتية عالية الأداء هي أنظمة خلط مضمنة موثوقة وعالية الكفاءة لإنتاج مواد التشحيم النانوية.

نظام خلط بالموجات فوق الصوتية الصناعية لتشتت عالي الإنتاجية للجسيمات النانوية في زيوت التشحيم.

يظهر الفيديو خلط وتشتت الجرافيت بالموجات فوق الصوتية في 250mL من راتنجات الايبوكسي (Toolcraft L) ، باستخدام مجانس بالموجات فوق الصوتية (UP400St, Hielscher Ultrasonics). تصنع Hielscher Ultrasonics معدات لتفريق الجرافيت أو الجرافين أو الأنابيب الكربونية النانوية أو الأسلاك النانوية أو الحشوات في المختبر أو في عمليات الإنتاج ذات الحجم الكبير. التطبيقات النموذجية هي تشتيت المواد النانوية والمواد الدقيقة أثناء عملية التشغيل أو للتشتت إلى راتنجات أو بوليمرات.

مزيج راتنجات الايبوكسي مع حشو الجرافيت باستخدام مجانس بالموجات فوق الصوتية UP400St (400 واط)

تصنيع التشحيم بالموجات فوق الصوتية

  • تحسين الأداء الثلاثي
  • دمج موحد نانو مضاف
  • زيوت التشحيم القائمة على الزيوت النباتية
  • إعداد تريبوفيلم
  • سوائل تشكيل الصفائح المعدنية
  • سوائل نانوية لتحسين فعالية التبريد
  • السوائل الأيونية في التشحيم المائي أو النفطي
  • طرح السوائل
يتم تشتيت أكسيد الألومنيوم في مواد التشحيم باستخدام الطاقة الفائقة الصوتنة.

يؤدي التشتت بالموجات فوق الصوتية لأكسيد الألومنيوم (Al2O3) إلى تقليل كبير في حجم الجسيمات وتشتت موحد.

تصنيع مواد التشحيم مع إضافات النانو

لإنتاج زيوت التشحيم المقواة بالنانو ، تعد المواد النانوية الكافية وتقنية التشتت القوية والفعالة أمرا بالغ الأهمية. بدون تشتت نانوي مستقر وموثوق به على المدى الطويل ، لا يمكن تصنيع مواد تشحيم عالية الأداء.
الخلط والتشتت بالموجات فوق الصوتية هو طريقة راسخة لإنتاج مواد التشحيم عالية الأداء. يتم تعزيز الزيت الأساسي لمواد التشحيم بإضافات مثل المواد النانوية والبوليمرات ومثبطات التآكل ومضادات الأكسدة وغيرها من الركام الدقيق. قوى القص بالموجات فوق الصوتية ذات كفاءة عالية في توفير توزيع حجم الجسيمات دقيقة جدا. القوى فوق الصوتية (سونوميكانيكية) قادرة على طحن حتى الجسيمات الأولية ويتم تطبيقها لتفعيل الجسيمات ، بحيث توفر الجسيمات النانوية الناتجة خصائص متفوقة (مثل تعديل السطح ، NPs الأساسية ، NPs المنشطة).
خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تساعد بشكل كبير في تصنيع مواد التشحيم عالية الأداء بكفاءة!

التشتت بالموجات فوق الصوتية فعال للغاية لتوزيع المضافات النانوية مثل الجسيمات النانوية والعوامل المضادة للتآكل والمواد المضافة الواقية المضادة للتآكل في زيوت التشحيم.

مزيج الزيت مع الزنك ديالكيليثيوفوسفات (ZDDP) وجسيمات PTFE النانوية المعدلة على السطح (PHGM) بعد التشتت بالموجات فوق الصوتية.
(دراسة وصورة: شارما وآخرون، 2017)

طلب معلومات





إضافات نانوية جديدة في زيوت التشحيم

تم تطوير إضافات جديدة بحجم النانو لزيادة تحسين وظائف وأداء زيوت التشحيم والشحوم. على سبيل المثال ، بلورات السليلوز النانوية (CNCs) هي أبحاث واختبارها لصياغة مواد التشحيم الخضراء. أظهر زاكاني وآخرون (2022) أن – بالمقارنة مع تعليق التشحيم غير الصوتي – يمكن أن تقلل زيوت التشحيم CNC الصوتية من COF (معامل الاحتكاك) وتتآكل بنسبة 25 و 30٪ تقريبا على التوالي. تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن معالجة الموجات فوق الصوتية يمكن أن تحسن بشكل كبير من أداء التشحيم للمعلقات المائية CNC.

مشتتات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتصنيع زيوت التشحيم

عندما يتم استخدام إضافات النانو في عمليات التصنيع الصناعية مثل إنتاج زيوت التشحيم ، من الأهمية بمكان أن يتم خلط المساحيق الجافة (أي المواد النانوية) بشكل متجانس في مرحلة سائلة (زيت التشحيم). يتطلب تشتت الجسيمات النانوية تقنية خلط موثوقة وفعالة ، والتي تطبق طاقة كافية لكسر التكتلات من أجل إطلاق العنان لصفات الجسيمات النانوية. تعرف الموجات فوق الصوتية بأنها مشتتات قوية وموثوقة ، وبالتالي تستخدم لإزالة التكتل وتوزيع مواد مختلفة مثل أكسيد الألومنيوم والأنابيب النانوية والجرافين والمعادن والعديد من المواد الأخرى بشكل متجانس في مرحلة سائلة مثل الزيوت المعدنية أو الاصطناعية أو النباتية. Hielscher الموجات فوق الصوتية تصميم وتصنيع وتوزيع مشتتات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لأي نوع من تطبيقات التجانس وإزالة التكتل.
اتصل بنا الآن لمعرفة المزيد عن تشتت الموجات فوق الصوتية من المضافات النانوية في مواد التشحيم!

الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

دفعة حجم معدل المد و الجزر الأجهزة الموصى بها
1 إلى 500ML 10 إلى 200ML / دقيقة UP100H
10 إلى 2000ML 20 إلى 400ML / دقيقة Uf200 ः ر، UP400St
00.1 إلى 20L 00.2 إلى 4L / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100L 2 إلى 10L / دقيقة UIP4000hdT
15 إلى 150 لتر 3 إلى 15 لتر/دقيقة UIP6000hdT
زمالة المدمنين المجهولين 10 إلى 100L / دقيقة UIP16000
زمالة المدمنين المجهولين أكبر مجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول المعالجات بالموجات فوق الصوتية والتطبيقات والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك ونقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك!









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


وتستخدم الموجات فوق الصوتية عالية القص المتجانسات في المختبر، مقاعد البدلاء أعلى، التجريبية والصناعية المعالجة.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية لخلط التطبيقات، تشتت، استحلاب واستخراج على المختبر، والطيارية ومقياس الصناعية.



يظهر زيت التشحيم النانوي PTFE المشتت بالموجات فوق الصوتية استقرارا جيدا بعد معالجة الصوتنة.

زيوت التشحيم النانوية PTFE بعد 7 أيام من التحضير (A: الزيت الأساسي ، B: PTFE نانو التشحيم مع 1 ساعة ultrasonication ، C: PTFE نانو زيوت التشحيم مع 30 دقيقة ultrasonication).
(دراسة وصورة: © كومار وآخرون، 2013)

تنتج الموجات فوق الصوتية جسيمات نانوية من الألومنيوم موزعة بشكل موحد ومستقرة للغاية في زيوت التشحيم.

تأثير الموجات فوق الصوتية على استقرار تشتت Al2O3 في مواد التشحيم.
(دراسة ورسم: © شريف وآخرون، 2017)

حقائق تستحق العلم

ما هي مواد التشحيم؟

الاستخدام الرئيسي لمواد التشحيم أو زيوت التشحيم هو تقليل الاحتكاك والتآكل من التلامس الميكانيكي وكذلك الحرارة. اعتمادا على استخدامها وتكوينها ، تنقسم مواد التشحيم إلى زيوت المحركات وسوائل ناقل الحركة والسوائل الهيدروليكية وزيوت التروس ومواد التشحيم الصناعية.
لذلك ، تستخدم مواد التشحيم على نطاق واسع في السيارات وكذلك في الآلات الصناعية. لتوفير تزييت جيد ، تحتوي زيوت التشحيم عادة على 90٪ من الزيت الأساسي (معظمها من الكسور البترولية ، أي الزيوت المعدنية) وأقل من 10٪ من المواد المضافة. عندما يتم تجنب الزيوت المعدنية ، يمكن استخدام الزيوت النباتية أو السوائل الاصطناعية مثل البولي أوليفينات المهدرجة والإسترات والسيليكون ومركبات الكربون الفلورية وغيرها الكثير كزيوت أساسية بديلة. الاستخدام الرئيسي لمواد التشحيم هو تقليل الاحتكاك والتآكل من التلامس الميكانيكي وكذلك لخفض الحرارة الاحتكاكية وفقدان الطاقة. لذلك ، تستخدم مواد التشحيم على نطاق واسع في السيارات وكذلك في الآلات الصناعية.
المواد المضادة للأكسدة مثل مضادات الأكسدة الأولية الأمينية والفينولية والأحماض الطبيعية وتحلل البيروكسيد والبيرازين تطيل دورة حياة مواد التشحيم عن طريق زيادة مقاومة الأكسدة. وبالتالي يتم حماية الزيت الأساسي من التدهور الحراري حيث يحدث انهيار الأكسدة الحرارية في شكل منخفض ومتأخر.

أنواع زيوت التشحيم

مواد التشحيم السائلة: تعتمد مواد التشحيم السائلة بشكل عام على نوع واحد من الزيوت الأساسية. إلى هذا الزيت الأساسي غالبا ما تضاف مواد ofter من أجل تحسين الوظائف والأداء. تشمل الإضافات النموذجية على سبيل المثال الماء والزيوت المعدنية واللانولين والزيوت النباتية أو الطبيعية والمواد المضافة النانوية وما إلى ذلك.
غالبية مواد التشحيم عبارة عن سوائل ، ويمكن تصنيفها وفقا لأصلها إلى مجموعتين:

  1. الزيوت المعدنية: الزيوت المعدنية هي زيوت التشحيم المكررة من النفط الخام.
  2. الزيوت الاصطناعية: الزيوت الاصطناعية هي زيوت تشحيم يتم تصنيعها باستخدام مركبات يتم تعديلها أو تصنيعها بشكل مصطنع من البترول المعدل.

تشحيم الشحوم هو مادة تشحيم صلبة أو شبه صلبة تتكون من مواد تشحيم سائلة ، والتي يتم سماكتها عن طريق تشتيت عوامل السماكة فيها. من أجل إنتاج شحوم التشحيم ، يتم استخدام زيوت التشحيم كزيوت أساسية وهي المكون الرئيسي. تحتوي شحوم التشحيم على حوالي 70٪ إلى 80٪ من زيت التشحيم.

مواد التشحيم المخترقة و زيوت التشحيم الجافة هي أنواع أخرى ، والتي يتم تطبيقها في الغالب على التطبيقات المتخصصة.

تم دمج أنواع عديدة من الجسيمات النانوية بنجاح في مواد التشحيم باستخدام مشتتات الموجات فوق الصوتية.

يمكن خلط إضافات النانو كما هو موضح أعلاه بنجاح في مواد التشحيم باستخدام مشتتات بالموجات فوق الصوتية.


 

الأدب / المراجع


الفوق صوتيات عالية الأداء! تغطي مجموعة منتجات Hielscher الطيف الكامل من المعمل المدمج فوق الصوتيات على وحدات أعلى مقاعد البدلاء إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية الكاملة.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.