Voiteluaineet, joissa on nanohiukkasia parantavat toiminnot

Voiteluöljyt voivat hyötyä suuresti nanolisäaineista, jotka auttavat vähentämään kitkaa ja kulumista. On kuitenkin ratkaisevan tärkeää, että nanolisäaineet, kuten nanohiukkaset, grafeenin yksikerroksiset kerrokset tai ydinkuoren nanopallot, dispergoituvat tasaisesti ja yksidispergoituina voiteluaineeseen. Ultraäänidispersio on osoittautunut luotettavaksi ja tehokkaaksi sekoitusmenetelmäksi, joka tarjoaa homogeenisen nanohiukkasjakauman ja estää aggregaation.

Kuinka hajottaa nanolisäaineita voitelunesteisiin? – Ultraäänellä!

Nano-lisäaineiden käyttöä voiteluaineissa pidetään yhtenä tehokkaimmista menetelmistä tribologisten ominaisuuksien parantamiseksi, mikä vähentää kitkaa ja kulumista. Tällainen tribologinen parannus parantaa huomattavasti energiansäästöä ja päästöjen vähentämistä ja vähentää siten ympäristövaikutuksia.
Nanoparannettujen voiteluaineiden haasteena on sekoittaminen: Nanomateriaalit, kuten nanohiukkaset tai kiteinen nanoselluloosa, vaativat kohdennettuja korkean leikkauksen sekoittimia, jotka hajottavat ja erottavat nanomateriaalit tasaisesti yksittäisiksi hiukkasiksi. Ainutlaatuisten energiatiheiden kenttien luominen, ultrasonication suuritehoisilla ultraääniantureilla on osoittautunut paremmuudeksi nanomateriaalien käsittelyssä ja on siten vakiintunut menetelmä nanodispersioille.
(2009) osoitti, että kolmen eri nanohiukkasen (molybdeenidisulfidi (MoS2), volframidisulfidi (WS2) ja kuusikulmainen boorinitridi (hBN)) dispersiostabiilisuus CIMFLO 20: ssa ultraäänikäsittelyllä oli parempi kuin mekaanisella ravistuksella ja sekoittamisella. Koska ultraäänikavitaatio luo ainutlaatuisia energiatiheitä olosuhteita, koetintyyppinen ultrasonication ylittää tavanomaiset dispersiotekniikat tehokkuudessa ja tehokkuudessa.
Nanohiukkasten ominaisuudet, kuten koko, muoto ja pitoisuus, vaikuttavat niiden tribologisiin ominaisuuksiin. Vaikka ihanteellinen nanokoko vaihtelee materiaalin riippuvuuden mukaan, useimmilla nanohiukkasilla on korkeimmat toiminnot kymmenestä sataan nanometriin. Nanolisäaineiden ihanteellinen pitoisuus voiteluöljyssä on enimmäkseen välillä 0,1–5,0% .
Oksidinanohiukkasia, kuten Al2O3, CuO tai ZnO, käytetään laajalti nanohiukkasina, jotka parantavat voiteluaineiden tribologista suorituskykyä. Muita lisäaineita ovat tuhkattomat lisäaineet, ioniset nesteet, boraattiesterit, epäorgaaniset nanomateriaalit, hiilestä peräisin olevat nanorakenteet, kuten hiilinanoputket (CNT), grafiitti ja grafeeni. Erityisiä lisäaineita käytetään voiteluöljyjen erityisominaisuuksien parantamiseksi. Esimerkiksi kulumista ehkäisevät voiteluaineet sisältävät äärimmäisiä painelisäaineita, kuten molybdeenidisulfidia, grafiittia, rikkipitoisia olefiineja ja dialkyyliditiokarbamaattikomplekseja tai kulumisenestoaineita, kuten triaryylifosfaatteja ja sinkkidialkyyliditiofosfaattia.
Ultraäänianturityyppiset homogenisaattorit ovat luotettavia sekoittimia ja niitä käytetään korkean suorituskyvyn voiteluaineiden formuloimiseen. Sonikaatio on tunnettu ylivoimaisena nanokokoisten suspensioiden valmistuksessa, ja se on erittäin tehokas voiteluöljyjen teollisessa valmistuksessa.

Alumiinioksidin (Al2O3) ultraäänidispersio johtaa merkittävään hiukkaskoon pienenemiseen ja tasaiseen dispersioon.

Voiteluaineiden valmistus nanolisäaineilla

Nanovahvisteisten voiteluöljyjen tuotannossa riittävä nanomateriaali ja tehokas, tehokas dispersiotekniikka ovat ratkaisevan tärkeitä. Ilman luotettavaa ja pitkäaikaista stabiilia nanodispersiota ei voida valmistaa korkean suorituskyvyn voiteluainetta.
Ultraäänisekoitus ja dispergointi on vakiintunut menetelmä korkean suorituskyvyn voiteluaineiden valmistamiseksi. Voiteluaineiden perusöljy on vahvistettu lisäaineilla, kuten nanomateriaaleilla, polymeereillä, korroosionestoaineilla, antioksidanteilla ja muilla hienoilla kiviaineksilla. Ultraäänileikkausvoimat ovat erittäin tehokkaita tarjoamaan erittäin hienon hiukkaskokojakauman. Ultraäänivoimat (sonomekaaniset) voimat kykenevät jauhamaan jopa primaarisia hiukkasia ja niitä käytetään hiukkasten funktionalisointiin siten, että tuloksena olevat nanohiukkaset tarjoavat erinomaiset ominaisuudet (esim. pinnan muokkaus, ydinkuoren NP: t, seostetut NP: t).
Ultraääni-korkean leikkauksen sekoittimet voivat suuresti auttaa valmistamaan korkean suorituskyvyn voiteluaineita tehokkaasti!

Uudet nanolisäaineet voiteluöljyissä

Uusia nanokokoisia lisäaineita kehitetään voiteluöljyjen ja -rasvojen toiminnallisuuden ja suorituskyvyn parantamiseksi entisestään. Esimerkiksi selluloosan nanokiteet (CNC: t) ovat tutkimuksia ja testattuja vihreiden voiteluaineiden formulointia. (2022) osoitti, että – verrattuna sonikoimattomiin voitelususpensioihin – sonikoidut CNC-voiteluaineet voivat vähentää COF: ää (kitkakerroin) ja kulumista lähes 25 ja 30%. Tämän tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että ultrasonication-käsittely voi merkittävästi parantaa CNC-vesisuspensioiden voitelukykyä.

Korkean suorituskyvyn ultraäänidispersorit voiteluaineiden valmistukseen

Kun nanolisäaineita käytetään teollisissa valmistusprosesseissa, kuten voiteluöljyjen valmistuksessa, on ratkaisevan tärkeää, että kuivajauheet (eli nanomateriaalit) sekoitetaan homogeenisesti nestefaasiin (voiteluöljy). Nanohiukkasten dispersio vaatii luotettavan ja tehokkaan sekoitustekniikan, joka käyttää tarpeeksi energiaa agglomeraattien rikkomiseen nanomittakaavan hiukkasten ominaisuuksien vapauttamiseksi. Ultraäänilaitteet tunnetaan hyvin tehokkaina ja luotettavina dispergointiaineina, joten niitä käytetään deagglomeroimaan ja jakamaan erilaisia materiaaleja, kuten alumiinioksidia, nanoputkia, grafeenia, mineraaleja ja monia muita materiaaleja homogeenisesti nestefaasiin, kuten mineraali-, synteettisiin tai kasviöljyihin. Hielscher Ultrasonics suunnittelee, valmistaa ja jakelee korkean suorituskyvyn ultraäänidispersoreita kaikenlaisiin homogenointi- ja deagglomeraatiosovelluksiin.
Ota meihin yhteyttä nyt saadaksesi lisätietoja nano-lisäaineiden ultraäänidispersiosta voiteluaineissa!

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista: