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.
Ultraäänidispersoria voidaan käyttää erä- ja jatkuvassa virtaustilassa nanofillerien sekoittamiseksi suonikohjuihin.(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.

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet ovat luotettavia ja erittäin tehokkaita inline-sekoitusjärjestelmiä nanovoiteluaineiden valmistukseen.

Teollinen ultraäänisekoitusjärjestelmä nanohiukkasten korkean suorituskyvyn dispersioon voiteluöljyihin.

Video näyttää grafiitin ultraäänisekoituksen ja dispergoitumisen 250 ml: ssa epoksihartsia (Toolcraft L) käyttäen ultraäänihomogenisaattoria (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics valmistaa laitteita grafiitin, grafeenin, hiili-nanoputkien, nanolankojen tai täyteaineiden hajottamiseksi laboratoriossa tai suurten volyymien tuotantoprosesseissa. Tyypillisiä käyttökohteita ovat dispergoituvat nanomateriaalit ja mikromateriaalit funktionalisointiprosessin aikana tai hartseiksi tai polymeereiksi dispergoitumiseen.

Sekoita epoksihartsi grafiittitäyteaineen kanssa ultraäänihomogenisaattorilla UP400St (400 wattia)

Ultraäänivoitelun valmistus

  • Parannettu tribologinen suorituskyky
  • yhdenmukainen nanolisäaineen sisällyttäminen
  • kasviöljypohjaiset voiteluaineet
  • Tribofilmin valmistus
  • ohutlevyä muodostavat nesteet
  • nanofluidit parantavat jäähdytystehoa
  • ioniset nesteet vesipitoisessa tai öljypohjaisessa voitelussa
  • avaavat nesteet
Alumiinioksidi dispergoidaan voiteluaineisiin käyttämällä teho-ultraääniä.

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!

Ultraäänidispersio on erittäin tehokas nano-lisäaineiden, kuten nanohiukkasten, korroosionestoaineiden ja kulumisenestoaineiden, jakeluun voiteluöljyihin.

Öljyseos sinkkidialkylditiofosfaatin (ZDDP) ja pintamuunnettujen PTFE-nanohiukkasten (PHGM) kanssa ultraäänidispersion jälkeen.
(Tutkimus ja kuva: Sharma et ai., 2017)

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


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:

erätilavuus Virtausnopeus Suositeltavat laitteet
1 - 500 ml 10 - 200 ml / min UP100H
10 - 2000 ml 20 - 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L 0.2 - 4 l / min UIP2000hdT
10 - 100 litraa 2 - 10 l / min UIP4000hdT
15 - 150L 3-15 l/min UIP6000hdT
n.a 10 - 100 l / min UIP16000
n.a suuremmat klusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Olemme iloisia voidessamme keskustella prosessista kanssasi ja tarjota sinulle ultraäänijärjestelmä, joka täyttää vaatimuksesi!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraääni korkea leikkaus homogenisaattoreita käytetään laboratorio-, penkki-top, pilotti ja teollinen käsittely.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.



Ultraäänellä dispergoitu PTFE-nanovoiteluaine osoittaa hyvää stabiilisuutta sonikaatiokäsittelyn jälkeen.

PTFE-nanovoiteluaineet 7 päivän valmistuksen jälkeen (A: perusöljy, B: PTFE-nanovoiteluaine 1 tunnin ultraäänellä, C: PTFE-nanovoiteluaine 30 minuutin ultraäänellä).
(Tutkimus ja kuva: © Kumar et al., 2013)

Ultrasonication tuottaa tasaisesti jakautuneita ja erittäin stabiileja alumiininanohiukkasia voiteluöljyissä.

Ultrasonicationin vaikutus Al2O3: n dispersiostabiilisuuteen voiteluaineissa.
(Tutkimus ja grafiikka: © Sharif et ai., 2017)

Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Mitä voiteluaineet ovat?

Voiteluaineiden tai voiteluöljyjen pääasiallinen käyttö on vähentää mekaanisen kosketuksen ja lämmön aiheuttamaa kitkaa ja kulumista. Niiden käytöstä ja koostumuksesta riippuen voiteluaineet jaetaan moottoriöljyihin, voimansiirtonesteisiin, hydraulinesteisiin, vaihteistoöljyihin ja teollisuusvoiteluaineisiin.
Siksi voiteluaineita käytetään laajalti sekä moottoriajoneuvoissa että teollisuuskoneissa. Hyvän voitelun aikaansaamiseksi voiteluöljyt sisältävät tyypillisesti 90 % perusöljyä (enimmäkseen maaöljyjakeita eli mineraaliöljyjä) ja alle 10 % lisäaineita. Kun mineraaliöljyjä vältetään, kasviöljyjä tai synteettisiä nesteitä, kuten hydrattuja polyolefiineja, estereitä, silikoneja, fluorihiilivetyjä ja monia muita, voidaan käyttää vaihtoehtoisina perusöljyinä. Voiteluaineiden pääasiallinen käyttö on vähentää mekaanisen kosketuksen aiheuttamaa kitkaa ja kulumista sekä vähentää kitkalämpö- ja energiahäviöitä. Siksi voiteluaineita käytetään laajalti sekä moottoriajoneuvoissa että teollisuuskoneissa.
Antioksidatiiviset aineet, kuten amiini- ja fenoliset primaariset antioksidantit, luonnolliset hapot, peroksidin hajottajat ja pyratsiinit, pidentävät voiteluaineiden elinkaarta lisäämällä hapettumiskestävyyttä. Näin perusöljy on suojattu lämmön hajoamiselta, koska lämpöoksidatiivinen hajoaminen tapahtuu pelkistyneessä ja viivästyneessä muodossa.

Voiteluaineiden tyypit

Nestemäiset voiteluaineet: Nestemäiset voiteluaineet perustuvat yleensä yhden tyyppiseen perusöljyyn. Tähän perusöljyyn lisätään usein aineita toiminnallisuuden ja suorituskyvyn parantamiseksi. Tyypillisiä lisäaineita ovat esimerkiksi vesi, mineraaliöljy, lanoliini, kasvi- tai luonnonöljy, nanolisäaineet jne.
Suurin osa voiteluaineista on nesteitä, ja ne voidaan luokitella alkuperänsä mukaan kahteen ryhmään:

  1. Mineraaliöljyt: Mineraaliöljyt ovat raakaöljystä puhdistettuja voiteluöljyjä.
  2. Synteettiset öljyt: Synteettiset öljyt ovat voiteluöljyjä, jotka on valmistettu käyttämällä yhdisteitä, jotka on keinotekoisesti muunnettu tai syntetisoitu modifioidusta maaöljystä.

Voitelurasva on kiinteä tai puolikiinteä voiteluaine, joka koostuu nestemäisestä voiteluaineesta, joka sakeutetaan hajottamalla siihen sakeutusaineita. Voitelurasvan tuottamiseksi voiteluöljyjä käytetään perusöljyinä ja ne ovat tärkein ainesosa. Voitelurasva sisältää noin 70-80 % voiteluöljyä.

Läpäisevät voiteluaineet ja kuivat voiteluaineet ovat muita tyyppejä, joita käytetään enimmäkseen kapeissa sovelluksissa.

Lukuisia nanohiukkasia on onnistuneesti sisällytetty voiteluaineisiin ultraäänidispersorien avulla.

Edellä esimerkillisesti luetellut nanolisäaineet voidaan sekoittaa onnistuneesti voiteluaineisiin ultraäänidispersorien avulla.


 

Kirjallisuus / Referenssit


Korkean suorituskyvyn ultraäänet! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkki-top-yksiköiden yli täysteollinen ultraäänijärjestelmä.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.