નેનોપાર્ટિકલ-સુધારેલ કાર્યો સાથે લ્યુબ્રિકન્ટ્સ
લુબ્રિકેટિંગ તેલ નેનો-એડિટિવ્સથી ઘણો ફાયદો કરી શકે છે, જે ઘર્ષણ અને વસ્ત્રોને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. જો કે, તે નિર્ણાયક છે કે નેનો-એડિટિવ્સ જેમ કે નેનોપાર્ટિકલ્સ, ગ્રાફીન મોનોલેયર્સ અથવા કોર-શેલ નેનોસ્ફિયર્સ લ્યુબ્રિકન્ટમાં એકસરખા અને એકલ-વિખેરાયેલા છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરવું વિશ્વસનીય અને કાર્યક્ષમ મિશ્રણ પદ્ધતિ તરીકે સાબિત થયું છે, જે સમાન નેનોપાર્ટિકલ વિતરણ પ્રદાન કરે છે અને એકત્રીકરણને અટકાવે છે.
લુબ્રિકેટિંગ પ્રવાહીમાં નેનો-એડિટિવ્સને કેવી રીતે વિખેરવું? – અલ્ટ્રાસોનિક્સ સાથે!
લુબ્રિકન્ટ્સમાં નેનો-એડિટિવ્સનો ઉપયોગ એ ઘર્ષણ અને વસ્ત્રોને ઘટાડવાની ટ્રાયબોલોજીકલ લાક્ષણિકતાઓને સુધારવા માટેની સૌથી અસરકારક પદ્ધતિઓમાંની એક માનવામાં આવે છે. આવા ટ્રાયબોલોજીકલ સુધારણાથી ઉર્જા સંરક્ષણ, ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો થાય છે, જેનાથી પર્યાવરણીય અસર ઓછી થાય છે.
નેનો-સુધારેલા લુબ્રિકન્ટ્સનો પડકાર મિશ્રણમાં રહેલો છે: નેનોમટિરિયલ્સ જેમ કે નેનોપાર્ટિકલ્સ અથવા સ્ફટિકીય નેનો સેલ્યુલોઝ માટે ફોકસ્ડ હાઇ-શીયર મિક્સર્સની જરૂર પડે છે જે નેનો-મટીરિયલ્સને એકસરખા કણોમાં વિખેરી નાખે છે અને વિખેરી નાખે છે. અનન્ય ઉર્જા-ગાઢ ક્ષેત્રોનું નિર્માણ, ઉચ્ચ-શક્તિ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રોબ્સનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ નેનોમટીરિયલ પ્રોસેસિંગમાં શ્રેષ્ઠતા સાબિત કરવામાં આવી છે અને તેથી નેનો-વિક્ષેપ માટે સ્થાપિત પદ્ધતિ છે.
મોલસેહ એટ અલ. (2009) દર્શાવે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર સાથે CIMFLO 20 માં ત્રણ અલગ-અલગ નેનોપાર્ટિકલ્સ (મોલિબ્ડેનમ ડાઈસલ્ફાઈડ (MoS2), ટંગસ્ટન ડિસલ્ફાઈડ (WS2), અને હેક્સાગોનલ બોરોન નાઈટ્રાઈડ (hBN)) ની વિક્ષેપ સ્થિરતા યાંત્રિક ધ્રુજારી અને હલાવવા કરતાં વધુ સારી હતી. જેમ જેમ અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ અનન્ય ઉર્જા-ગાઢ પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે, પ્રોબ-ટાઇપ અલ્ટ્રાસોનિકેશન અસરકારકતા અને કાર્યક્ષમતામાં પરંપરાગત વિક્ષેપ તકનીકોને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે.
કદ, આકાર અને એકાગ્રતા જેવી નેનોપાર્ટિકલ્સની લાક્ષણિકતાઓ તેમના ટ્રાયબોલોજીકલ ગુણધર્મોને પ્રભાવિત કરી રહી છે. જ્યારે આદર્શ નેનો-સાઇઝ સામગ્રીની અવલંબનમાં બદલાય છે, મોટાભાગના નેનોપાર્ટિકલ્સ દસથી સો નેનોમીટરની રેન્જમાં ઉચ્ચતમ કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે. લ્યુબ તેલમાં નેનો-એડિટિવ્સની આદર્શ સાંદ્રતા મોટે ભાગે 0.1-5.0% ની વચ્ચે હોય છે.
ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ જેમ કે Al2O3, CuO અથવા ZnO નો ઉપયોગ નેનોપાર્ટિકલ્સ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે જે લ્યુબ્રિકન્ટ્સની ટ્રાયબોલોજીકલ કામગીરીમાં સુધારો કરે છે. અન્ય ઉમેરણોમાં એશલેસ એડિટિવ્સ, આયનીય પ્રવાહી, બોરેટ એસ્ટર્સ, અકાર્બનિક નેનોમટેરિયલ્સ, કાર્બન-ડેરિવ્ડ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ જેમ કે કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (CNT), ગ્રેફાઇટ અને ગ્રાફીનનો સમાવેશ થાય છે. લ્યુબ તેલના વિશિષ્ટ ગુણધર્મોને સુધારવા માટે ચોક્કસ ઉમેરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. દાખલા તરીકે, પહેરવા નિવારક લ્યુબ્રિકન્ટ્સમાં ભારે દબાણયુક્ત ઉમેરણો હોય છે જેમ કે મોલીબડેનમ ડાઈસલ્ફાઈડ, ગ્રેફાઈટ, સલ્ફરાઈઝ્ડ ઓલેફિન્સ અને ડાયલ્કાઈલ્ડીથિયોકાર્બામેટ કોમ્પ્લેક્સ અથવા એન્ટીવેર એડિટિવ્સ જેમ કે ટ્રાયરીલફોસ્ફેટ્સ અને ઝીંક ડાયલ્કાઈલ્ડીથિયોફોસ્ફેટ.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ-ટાઈપ હોમોજેનાઇઝર્સ વિશ્વસનીય મિક્સર છે અને તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લુબ્રિકન્ટની રચના માટે થાય છે. નેનો-કદના સસ્પેન્શનની તૈયારીની વાત આવે ત્યારે શ્રેષ્ઠ તરીકે પ્રખ્યાત છે, લ્યુબ તેલના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે સોનિકેશન અત્યંત કાર્યક્ષમ છે.
- સુધારેલ આદિવાસી કામગીરી
- સમાન નેનો-એડિટિવ ઇન્કોર્પોરેશન
- વનસ્પતિ-તેલ આધારિત લુબ્રિકન્ટ્સ
- ટ્રાઇબોફિલ્મની તૈયારી
- શીટ મેટલ રચના પ્રવાહી
- સુધારેલ ઠંડક અસરકારકતા માટે nanofluids
- જલીય અથવા તેલ આધારિત લ્યુબમાં આયનીય પ્રવાહી
- બ્રોચિંગ પ્રવાહી
નેનો-એડિટિવ્સ સાથે લ્યુબ્રિકન્ટ્સનું ઉત્પાદન
નેનો-રિઇનફોર્સ્ડ લ્યુબ્રિકેટિંગ તેલના ઉત્પાદન માટે, પર્યાપ્ત નેનો-મટીરિયલ અને શક્તિશાળી, કાર્યક્ષમ વિખેરવાની તકનીક નિર્ણાયક છે. વિશ્વસનીય અને લાંબા ગાળાના સ્થિર નેનો-વિક્ષેપ વિના, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લુબ્રિકન્ટનું ઉત્પાદન કરી શકાતું નથી.
અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ અને વિખેરવું એ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લુબ્રિકન્ટ્સના ઉત્પાદન માટે સ્થાપિત પદ્ધતિ છે. લુબ્રિકન્ટના મૂળ તેલને નેનોમટેરિયલ્સ, પોલિમર, કાટ અવરોધકો, એન્ટીઑકિસડન્ટો અને અન્ય સૂક્ષ્મ એકત્રીકરણ જેવા ઉમેરણો સાથે મજબૂત બનાવવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક શીયર ફોર્સ ખૂબ જ સુંદર કણોના કદનું વિતરણ પ્રદાન કરવામાં અત્યંત કાર્યક્ષમ છે. અલ્ટ્રાસોનિક (સોનોમેકેનિકલ) દળો પ્રાથમિક કણોને પણ મિલાવવા સક્ષમ છે અને કણોને કાર્યક્ષમ બનાવવા માટે લાગુ કરવામાં આવે છે, જેથી પરિણામી નેનોપાર્ટિકલ્સ શ્રેષ્ઠ લાક્ષણિકતાઓ પ્રદાન કરે છે (દા.ત. સપાટી ફેરફાર, કોર-શેલ NPs, ડોપેડ NPs).
અલ્ટ્રાસોનિક હાઇ-શીયર મિક્સર્સ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લુબ્રિકન્ટ્સને અસરકારક રીતે બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે!
લ્યુબ્રિકેટિંગ તેલમાં નોવેલ નેનો-એડિટિવ્સ
લુબ્રિકેટિંગ તેલ અને ગ્રીસની કાર્યક્ષમતા અને કામગીરીને વધુ સુધારવા માટે નવલકથા નેનો-કદના ઉમેરણો વિકસાવવામાં આવ્યા છે. દાખલા તરીકે, સેલ્યુલોઝ નેનો-ક્રિસ્ટલ્સ (CNCs) એ લીલા લ્યુબ્રિકન્ટની રચના માટે સંશોધન અને પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. ઝકાની વગેરે. (2022) એ દર્શાવ્યું હતું – અનસોનિકેટેડ લ્યુબ્રિકેટિંગ સસ્પેન્શનની સરખામણીમાં – સોનિકેટેડ CNC લ્યુબ્રિકન્ટ્સ COF (ઘર્ષણના ગુણાંક) ને ઘટાડી શકે છે અને અનુક્રમે લગભગ 25 અને 30% સુધી પહેરી શકે છે. આ અભ્યાસના પરિણામો સૂચવે છે કે અલ્ટ્રાસોનિકેશન પ્રોસેસિંગ CNC જલીય સસ્પેન્શનના લ્યુબ્રિકેશન પ્રભાવને નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકે છે.
લ્યુબ્રિકન્ટ મેન્યુફેક્ચરિંગ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ
જ્યારે નેનો-એડિટિવ્સનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ જેમ કે લુબ્રિકેટિંગ તેલના ઉત્પાદનમાં થાય છે, ત્યારે તે નિર્ણાયક છે કે શુષ્ક પાવડર (એટલે કે, નેનોમટેરિયલ્સ) પ્રવાહી તબક્કા (લ્યુબ ઓઇલ) માં એકરૂપ રીતે મિશ્રિત થાય છે. નેનો-કણોના વિક્ષેપ માટે વિશ્વસનીય અને અસરકારક મિશ્રણ તકનીકની જરૂર છે, જે નેનો-સ્કેલ કણોના ગુણોને મુક્ત કરવા માટે એગ્લોમેરેટ્સને તોડવા માટે પૂરતી ઊર્જા લાગુ કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ શક્તિશાળી અને ભરોસાપાત્ર વિખેરનારા તરીકે જાણીતા છે, તેથી તેનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ, નેનોટ્યુબ, ગ્રેફીન, ખનિજો અને અન્ય ઘણી સામગ્રીઓ જેવી કે ખનિજ, કૃત્રિમ અથવા વનસ્પતિ તેલ જેવા પ્રવાહી તબક્કામાં સમાનરૂપે વિતરિત કરવા અને વિતરિત કરવા માટે થાય છે. Hielscher Ultrasonics કોઈપણ પ્રકારની એકરૂપતા અને ડિગગ્લોમેરેશન એપ્લિકેશન્સ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને વિતરણ કરે છે.
લ્યુબ્રિકન્ટ્સમાં નેનો-એડિટિવ્સના અલ્ટ્રાસોનિક વિખેર વિશે વધુ જાણવા માટે હવે અમારો સંપર્ક કરો!
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:
બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલ ઉપકરણો |
---|---|---|
1 થી 500 મિલી | 10 થી 200 એમએલ/મિનિટ | UP100H |
10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ/મિનિટ | UP200Ht, UP400St |
0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/મિનિટ | UIP2000hdT |
10 થી 100 લિ | 2 થી 10L/મિનિટ | UIP4000hdT |
15 થી 150 લિ | 3 થી 15L/મિનિટ | UIP6000hdT |
na | 10 થી 100L/મિનિટ | UIP16000 |
na | મોટા | નું ક્લસ્ટર UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
જાણવા લાયક હકીકતો
લ્યુબ્રિકન્ટ્સ શું છે?
લુબ્રિકન્ટ્સ અથવા લ્યુબ તેલનો મુખ્ય ઉપયોગ ઘર્ષણ ઘટાડવા અને યાંત્રિક સંપર્ક તેમજ ગરમીથી પહેરવા માટે છે. તેમના ઉપયોગ અને રચનાના આધારે, લુબ્રિકન્ટને એન્જિન તેલ, ટ્રાન્સમિશન પ્રવાહી, હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી, ગિયર તેલ અને ઔદ્યોગિક લુબ્રિકન્ટમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
તેથી, મોટર વાહનોમાં તેમજ ઔદ્યોગિક મશીનરીમાં લુબ્રિકન્ટનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. સારું લુબ્રિકેશન પૂરું પાડવા માટે, લુબ્રિકેટિંગ તેલમાં સામાન્ય રીતે 90% બેઝ ઓઈલ (મોટાભાગે પેટ્રોલિયમ અપૂર્ણાંક, એટલે કે ખનિજ તેલ) અને 10% કરતા ઓછા ઉમેરણો હોય છે. જ્યારે ખનિજ તેલને ટાળવામાં આવે છે, ત્યારે વનસ્પતિ તેલ અથવા કૃત્રિમ પ્રવાહી જેમ કે હાઇડ્રોજેનેટેડ પોલીઓલેફિન્સ, એસ્ટર, સિલિકોન્સ, ફ્લોરોકાર્બન અને અન્ય ઘણાનો વૈકલ્પિક બેઝ ઓઇલ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે. લુબ્રિકન્ટનો મુખ્ય ઉપયોગ ઘર્ષણ ઘટાડવા અને યાંત્રિક સંપર્કથી પહેરવા તેમજ ઘર્ષણયુક્ત ગરમી અને ઊર્જાના નુકસાનને ઘટાડવાનો છે. તેથી, મોટર વાહનોમાં તેમજ ઔદ્યોગિક મશીનરીમાં લુબ્રિકન્ટનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.
એન્ટિઓક્સિડેટીવ પદાર્થો જેમ કે એમિનિક અને ફેનોલિક પ્રાથમિક એન્ટીઑકિસડન્ટો, કુદરતી એસિડ્સ, પેરોક્સાઇડ ડિકમ્પોઝર અને પાયરાઝીન્સ ઓક્સિડેટીવ પ્રતિકાર વધારીને લુબ્રિકન્ટના જીવન ચક્રને લંબાવે છે. આ રીતે પાયાના તેલને ગરમીના ઘટાડા સામે રક્ષણ મળે છે કારણ કે થર્મો-ઓક્સિડેટીવ બ્રેકડાઉન ઓછા અને વિલંબિત સ્વરૂપમાં થાય છે.
લુબ્રિકન્ટના પ્રકાર
પ્રવાહી લુબ્રિકન્ટ્સ: લિક્વિડ લુબ્રિકન્ટ સામાન્ય રીતે એક પ્રકારના બેઝ ઓઈલ પર આધારિત હોય છે. કાર્યક્ષમતા અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે આ બેઝ ઓઈલમાં ઘણીવાર પદાર્થો ઉમેરવામાં આવે છે. લાક્ષણિક ઉમેરણોમાં ઉદાહરણ તરીકે, પાણી, ખનિજ તેલ, લેનોલિન, વનસ્પતિ અથવા કુદરતી તેલ, નેનો-એડિટિવ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.
મોટાભાગના લુબ્રિકન્ટ પ્રવાહી છે, અને તેઓને તેમના મૂળના આધારે બે જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે:
- ખનિજ તેલ: ખનિજ તેલ એ ક્રૂડ તેલમાંથી શુદ્ધ કરવામાં આવતા લુબ્રિકેટિંગ તેલ છે.
- કૃત્રિમ તેલ: કૃત્રિમ તેલ એ લુબ્રિકેટિંગ તેલ છે જે સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે જે કૃત્રિમ રીતે સંશોધિત અથવા સંશોધિત પેટ્રોલિયમમાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
લુબ્રિકેટિંગ ગ્રીસ ઘન અથવા અર્ધ ઘન લુબ્રિકન્ટ છે જે પ્રવાહી લુબ્રિકન્ટમાં સમાવિષ્ટ છે, જે તેમાં જાડા એજન્ટો વિખેરીને ઘટ્ટ થાય છે. લ્યુબ્રિકેશન ગ્રીસ બનાવવા માટે, લુબ્રિકેટિંગ તેલનો ઉપયોગ બેઝ ઓઇલ તરીકે થાય છે અને તે મુખ્ય ઘટક છે. લ્યુબ્રિકેશન ગ્રીસ આશરે સમાવે છે. લુબ્રિકેટિંગ તેલના 70% થી 80%.
પેનિટ્રેટિંગ લુબ્રિકન્ટ્સ અને સૂકા લુબ્રિકન્ટ્સ વધુ પ્રકારો છે, જે મોટે ભાગે વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનો માટે લાગુ કરવામાં આવે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- 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.