Nanohissəciklərlə Təkmilləşdirilmiş Funksiyaları olan sürtkü yağları
Sürtünmə yağları sürtünmə və aşınmanı azaltmağa kömək edən nano əlavələrdən çox faydalana bilər. Bununla belə, nanohissəciklər, qrafen monolayları və ya əsas qabıqlı nanosferlər kimi nano əlavələrin sürtkü yağında vahid və tək dispers olması çox vacibdir. Ultrasəs dispersiyası, homojen nanohissəciklərin paylanmasını təmin edən və aqreqasiyanın qarşısını alan etibarlı və səmərəli qarışdırma üsulu kimi sübut edilmişdir.
Nano-aşqarları sürtkü mayelərində necə dağıtmaq olar? – Ultrasəs ilə!
Sürtkü yağlarında nano əlavələrin istifadəsi sürtünmə və aşınmanı azaldan triboloji xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaq üçün ən təsirli üsullardan biri hesab olunur. Bu cür triboloji təkmilləşdirmə enerjiyə qənaəti, emissiyanın azaldılmasını əhəmiyyətli dərəcədə artırır və bununla da ətraf mühitə təsiri azaldır.
Nano-təkmilləşdirilmiş sürtkü yağlarının problemi qarışdırmadadır: Nanohissəciklər və ya kristallik nanoselüloz kimi nanomateriallar nano-materialları vahid hissəciklərə səpələyən və ayıran fokuslanmış yüksək kəsici mikserlər tələb edir. Unikal enerji sıx sahələrin yaradılması, yüksək güclü ultrasəs zondlarından istifadə edərək ultrasəsləmə nanomaterialların emalında üstünlüyünü sübut etmişdir və bununla da nano-dispersiyalar üçün müəyyən edilmiş üsuldur.
Molseh və b. (2009) ultrasəs müalicəsi ilə CIMFLO 20-də üç müxtəlif nanohissəciklərin (molibden disulfid (MoS2), volfram disulfidi (WS2) və altıbucaqlı bor nitridi (hBN)) dispersiya sabitliyinin mexaniki silkələmə və qarışdırma ilə müqayisədə daha yaxşı olduğunu göstərdi. Ultrasəs kavitasyon unikal enerji sıx şərait yaradır kimi, zond tipli ultrasəs effektivliyi və səmərəliliyi ənənəvi dispersiya üsulları üstündür.
Nanohissəciklərin ölçüsü, forması və konsentrasiyası kimi xüsusiyyətləri onların triboloji xüsusiyyətlərinə təsir göstərir. İdeal nanoölçü materialdan asılı olaraq dəyişsə də, əksər nanohissəciklər on-yüz nanometr diapazonunda ən yüksək funksiyaları göstərir. Sürtkü yağında nano əlavələrin ideal konsentrasiyası əsasən 0,1-5,0% arasındadır.
Al2O3, CuO və ya ZnO kimi oksid nanohissəcikləri sürtkü yağlarının triboloji göstəricilərini yaxşılaşdıran nanohissəciklər kimi geniş istifadə olunur. Digər əlavələrə külsüz əlavələr, ion mayeləri, borat efirləri, qeyri-üzvi nanomateriallar, karbon nanoborucuqları (CNT), qrafit və qrafen kimi karbondan əldə edilən nanostrukturlar daxildir. Sürtkü yağlarının spesifik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün xüsusi əlavələrdən istifadə olunur. Məsələn, aşınmanın qarşısını alan sürtkü yağlarının tərkibində molibden disulfidi, qrafit, kükürdlü olefinlər və dialkilditiokarbamat kompleksləri və ya triarilfosfatlar və sink dialkilditiofosfat kimi köhnəlməyə qarşı əlavələr kimi həddindən artıq təzyiq əlavələri var.
Ultrasonik zond tipli homojenizatorlar etibarlı qarışdırıcılardır və yüksək performanslı sürtkü yağlarının hazırlanması üçün istifadə olunur. Nano ölçülü süspansiyonların hazırlanmasına gəldikdə üstün kimi tanınan sonikasiya sürtkü yağlarının sənaye istehsalı üçün yüksək səmərəlidir.
Nanohissəciklərin sürtkü yağlarına yüksək məhsuldarlıqlı dispersiyası üçün sənaye ultrasəs qarışdırma sistemi.
- təkmilləşdirilmiş triboloji performans
- vahid nano-additiv birləşmə
- bitki yağı əsaslı sürtkü yağları
- tribofilmin hazırlanması
- təbəqə metal əmələ gətirən mayelər
- təkmilləşdirilmiş soyutma effektivliyi üçün nano mayelər
- sulu və ya yağ əsaslı sürtgüdəki ion mayeləri
- broş mayeləri
Alüminium oksidin (Al2O3) ultrasəs dispersiyası hissəcik ölçüsünün əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına və vahid dispersiyaya səbəb olur.
Nano qatqılarla sürtkü yağlarının istehsalı
Nano-gücləndirilmiş sürtkü yağlarının istehsalı üçün adekvat nano-material və güclü, səmərəli dispersiya texnikası çox vacibdir. Etibarlı və uzunmüddətli sabit nano-dispersiya olmadan yüksək performanslı sürtkü istehsal edilə bilməz.
Ultrasonik qarışdırma və dispersiya yüksək performanslı sürtkü yağlarının istehsalı üçün müəyyən edilmiş bir üsuldur. Sürtkü yağlarının əsas yağı nanomateriallar, polimerlər, korroziya inhibitorları, antioksidantlar və digər incə aqreqatlar kimi əlavələrlə gücləndirilir. Ultrasonik kəsmə qüvvələri çox incə hissəcik ölçüsü paylanmasını təmin etməkdə yüksək səmərəlidir. Ultrasəs (sonomexaniki) qüvvələr hətta ilkin hissəcikləri də üyütməyə qadirdir və hissəcikləri funksionallaşdırmaq üçün tətbiq edilir, beləliklə, yaranan nanohissəciklər üstün xüsusiyyətlər təklif edir (məsələn, səthin modifikasiyası, əsas qabıqlı NP-lər, qatqılı NP-lər).
Ultrasonik yüksək kəsici mikserlər yüksək performanslı sürtkü yağlarının səmərəli istehsalına çox kömək edə bilər!
Ultrasəs dispersiyasından sonra sink dialkilditiofosfat (ZDDP) və səthi dəyişdirilmiş PTFE nanohissəcikləri (PHGM) ilə yağ qarışığı.
(Tədqiqat və şəkil: Sharma et al., 2017)
Sürtkü yağlarında yeni nano əlavələr
Yeni nanoölçülü əlavələr sürtkü yağlarının və sürtkü yağlarının funksionallığını və performansını daha da təkmilləşdirmək üçün hazırlanmışdır. Məsələn, selüloz nano-kristalları (CNC) yaşıl sürtkü yağlarının hazırlanması üçün tədqiqat və sınaqdan keçirilir. Zakani və b. (2022) bunu nümayiş etdirdi – səssiz sürtkü süspansiyonları ilə müqayisədə – sonicated CNC sürtkü yağları COF (sürtünmə əmsalı) və köhnəlməsini müvafiq olaraq demək olar ki, 25 və 30% azalda bilər. Bu tədqiqatın nəticələri ultrasəs emalının CNC sulu süspansiyonlarının yağlama performansını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra biləcəyini göstərir.
Sürtkü İstehsalı üçün Yüksək Performanslı Ultrasonik Disperserlər
Nano-aşqarlardan sürtkü yağlarının istehsalı kimi sənaye istehsalı proseslərində istifadə edildikdə, quru tozların (yəni, nanomaterialların) maye fazaya (yağ yağı) homojen şəkildə qarışdırılması çox vacibdir. Nano-hissəciklərin dispersiyası, nanoölçülü hissəciklərin keyfiyyətlərini ortaya çıxarmaq üçün aqlomeratları parçalamaq üçün kifayət qədər enerji sərf edən etibarlı və effektiv qarışdırma texnikası tələb edir. Ultrasonikatorlar güclü və etibarlı disperserlər kimi tanınır, buna görə də alüminium oksid, nanoborular, qrafen, minerallar və bir çox digər materialları mineral, sintetik və ya bitki yağları kimi maye fazaya homojen şəkildə deaglomerasiya etmək və yaymaq üçün istifadə olunur. Hielscher Ultrasonics, hər cür homogenləşdirmə və deagglomerasiya tətbiqləri üçün yüksək performanslı ultrasəs disperserləri dizayn edir, istehsal edir və paylayır.
Sürtkü yağlarında nano əlavələrin ultrasəs dispersiyası haqqında ətraflı öyrənmək üçün indi bizimlə əlaqə saxlayın!
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
| 10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
| 10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| 15-150 l | 3 ilə 15 L/dəq | UIP6000hdT |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Hielscher Ultrasonics, laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma tətbiqləri, dispersiya, emulsiya və ekstraksiya üçün yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
7 günlük hazırlıqdan sonra PTFE nano sürtkü yağları (A: əsas yağ, B: 1 saat ultrasəs ilə PTFE nano sürtkü, C: 30 dəqiqə ultrasəs ilə PTFE nano sürtkü).
(Tədqiqat və şəkil: © Kumar et al., 2013)
Ultrasonikasiyanın sürtkü yağlarında Al2O3-in dispersiya sabitliyinə təsiri.
(Tədqiqat və qrafika: © Sharif et al., 2017)
Bilməyə Dəyər Faktlar
Sürtkü yağları nədir?
Sürtkü yağlarının və ya sürtkü yağlarının əsas istifadəsi sürtünmə və mexaniki təmasdan, eləcə də istilikdən aşınmanı azaltmaqdır. İstifadəsindən və tərkibindən asılı olaraq sürtkü yağları mühərrik yağlarına, ötürücü mayelərə, hidravlik mayelərə, dişli dişli yağlara və sənaye sürtkü yağlarına bölünür.
Buna görə də, sürtkü yağları avtomobil nəqliyyatında, eləcə də sənaye maşınlarında geniş istifadə olunur. Yaxşı yağlama təmin etmək üçün sürtkü yağları adətən 90% əsas yağ (əsasən neft fraksiyaları, yəni mineral yağlar) və 10% -dən az əlavələrdən ibarətdir. Mineral yağlardan qaçındıqda, bitki yağları və ya hidrogenləşdirilmiş poliolefinlər, efirlər, silikonlar, flüorokarbonlar və bir çox başqaları kimi sintetik mayelər alternativ əsas yağlar kimi istifadə edilə bilər. Sürtkü yağlarının əsas istifadəsi sürtünmə və mexaniki təmas nəticəsində aşınmanı azaltmaq, həmçinin sürtünmə istilik və enerji itkilərini azaltmaqdır. Buna görə də, sürtkü yağları avtomobil nəqliyyatında, eləcə də sənaye maşınlarında geniş istifadə olunur.
Amin və fenolik ilkin antioksidantlar, təbii turşular, peroksid parçalayıcılar və pirazinlər kimi antioksidant maddələr oksidləşmə müqavimətini artıraraq sürtkü yağlarının həyat dövrünü uzadır. Beləliklə, əsas yağ istilik deqradasiyasına qarşı qorunur, çünki termo-oksidləşdirici parçalanma azaldılmış və gecikmiş formada baş verir.
Sürtkü yağlarının növləri
Maye sürtkü yağları: Maye sürtkü yağları ümumiyyətlə bir növ baz yağına əsaslanır. Bu əsas yağa tez-tez funksionallıq və performansı yaxşılaşdırmaq üçün maddələr əlavə olunur. Tipik əlavələrə, məsələn, su, mineral yağ, lanolin, bitki və ya təbii yağ, nano əlavələr və s.
Sürtkü yağlarının əksəriyyəti mayedir və mənşəyinə görə onları iki qrupa bölmək olar:
- Mineral yağlar: Mineral yağlar xam neftdən təmizlənmiş sürtkü yağlarıdır.
- Sintetik yağlar: Sintetik yağlar, süni şəkildə dəyişdirilmiş və ya dəyişdirilmiş neftdən sintez edilmiş birləşmələrdən istifadə edərək istehsal olunan sürtkü yağlarıdır.
Sürtkü yağı maye sürtküdən ibarət bərk və ya yarımbərk sürtküdür, içinə qatılaşdırıcı maddələrin səpilməsi ilə qatılaşdırılmışdır. Sürtkü yağını istehsal etmək üçün sürtkü yağları əsas yağlar kimi istifadə olunur və əsas tərkib hissəsidir. Yağlama yağının tərkibində təqribən. sürtkü yağının 70%-80%-i.
Nüfuz edən sürtkü yağları və quru sürtkü yağları daha çox niş tətbiqləri üçün tətbiq olunan başqa növlərdir.
Yuxarıdakı nümunə kimi sadalanan nano əlavələr ultrasəs dispersatorlarından istifadə edərək sürtkü yağlarına uğurla qarışdırıla bilər.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- László Vanyorek, Dávid Kiss, Ádám Prekob, Béla Fiser, Attila Potyka, Géza Németh, László Kuzsela, Dirk Drees, Attila Trohák, Béla Viskolcz (2019): Application of nitrogen doped bamboo-like carbon nanotube for development of electrically conductive lubricants. Journal of Materials Research and Technology, Volume 8, Issue 3, 2019. 3244-3250.
- Reddy, Chenga; Arumugam, S.; Venkatakrishnan, Santhanam (2019): RSM and Crow Search Algorithm-Based Optimization of Ultrasonicated Transesterification Process Parameters on Synthesis of Polyol Ester-Based Biolubricant. Arabian Journal for Science and Engineering 44, 2019.
- Zakani, Behzad; Entezami, Sohrab; Grecov, Dana; Salem, Hayder; Sedaghat, Ahmad (2022): Effect of ultrasonication on lubrication performance of cellulose nano-crystalline (CNC) suspensions as green lubricants. Carbohydrate Polymers 282(5), 2022.
- Mosleh, Mohsen; Atnafu, Neway; Belk, John; Nobles, Orval (2009): Modification of sheet metal forming fluids with dispersed nanoparticles for improved lubrication. Wear 267, 2009. 1220-1225.
- Sharma, Vinay, Johansson, Jens; Timmons, Richard; Prakash, Braham; Aswath, Pranesh (2018): Tribological Interaction of Plasma-Functionalized Polytetrafluoroethylene Nanoparticles with ZDDP and Ionic Liquids. Tribology Letters 66, 2018.
- Haijun Liu, Xianjun Hou, Xiaoxue Li, Hua Jiang, Zekun Tian, Mohamed Kamal Ahmed Ali (2020): Effect of Mixing Temperature, Ultrasonication Duration and Nanoparticles/Surfactant Concentration on the Dispersion Performance of Al2O3 Nanolubricants. Research Square 2020.
- Kumar D.M., Bijwe J., Ramakumar S.S. (2013): PTFE based nano-lubricants. Wear 306 (1–2), 2013. 80–88.
- Sharif M.Z., Azmi W.H., Redhwan A.A. M, Mamat R., Yusof T.M. (2017): Performance analysis of SiO2 /PAG nanolubricant in automotive air conditioning system. International Journal of Refrigeration 75, 2017. 204–216.
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.