Pelumas dengan Fungsi yang Ditingkatkan Nanopartikel

Minyak pelumas dapat sangat diuntungkan dari aditif nano, yang membantu mengurangi gesekan dan keausan. Namun sangat penting, bahwa aditif nano seperti nanopartikel, monolayer graphene atau nanosfer cangkang inti secara seragam dan tersebar tunggal di pelumas. Dispersi ultrasonik telah terbukti sebagai metode pencampuran yang andal dan efisien, menyediakan distribusi nanopartikel homogen dan mencegah agregasi.

Bagaimana Cara Membubarkan Nano-Aditif dalam Cairan Pelumas? – Dengan Ultrasonics!

Menggunakan nano-aditif dalam pelumas dianggap sebagai salah satu metode paling efektif untuk meningkatkan karakteristik tribologis yang mengurangi gesekan dan keausan. Peningkatan tribologis tersebut sangat meningkatkan konservasi energi, pengurangan emisi, sehingga menurunkan dampak lingkungan.
Tantangan pelumas nano-ditingkatkan terletak pada pencampuran: Nanomaterial seperti nanopartikel atau kristalin nano selulosa membutuhkan mixer geser tinggi terfokus yang membubarkan dan menjerat bahan nano secara seragam menjadi partikel tunggal. Menciptakan medan padat energi yang unik, ultrasonication menggunakan probe ultrasound berdaya tinggi telah terbukti unggul dalam pemrosesan nanomaterial dan dengan demikian merupakan metode yang ditetapkan untuk dispersi nano.
Disperser ultrasonik dapat digunakan dalam mode aliran batch dan kontinu untuk mencampur nanofiller menjadi varishes.Molseh et al. (2009) menunjukkan bahwa stabilitas dispersi tiga nanopartikel yang berbeda (molibdenum disulfida (MoS2), tungsten disulfida (WS2), dan boron nitrida heksagonal (hBN)) dalam CIMFLO 20 dengan perawatan ultrasonik lebih baik daripada dengan pengocokan dan pengadukan mekanis. Karena kavitasi ultrasonik menciptakan kondisi padat energi yang unik, ultrasonikasi tipe probe unggul teknik dispersi konvensional dalam efektivitas dan efisiensi.
Karakteristik nanopartikel seperti ukuran, bentuk, dan konsentrasi mempengaruhi sifat tribologisnya. Sementara ukuran nano yang ideal bervariasi dalam ketergantungan material, sebagian besar nanopartikel menunjukkan fungsi tertinggi dalam kisaran sepuluh hingga seratus nanometer. Konsentrasi ideal nano-aditif dalam minyak pelumas sebagian besar antara 0,1-5,0% .
Nanopartikel oksida seperti Al2O3, CuO atau ZnO banyak digunakan sebagai nanopartikel yang meningkatkan kinerja tribologis pelumas. Aditif lain termasuk aditif tanpa abu, cairan ionik, ester borat, nanomaterial anorganik, struktur nano yang diturunkan dari karbon seperti nanotube karbon (CNT), grafit dan graphene. Aditif spesifik digunakan untuk meningkatkan sifat spesifik minyak pelumas. Misalnya, pelumas pencegah aus mengandung aditif tekanan ekstrem seperti molibdenum disulfida, grafit, olefin sulfur, dan kompleks dialkyldithiocarbamate atau aditif anti-aus seperti triarylphosphates dan zinc dialkyldithiophosphate.
Homogenizers tipe probe ultrasonik adalah mixer yang andal dan digunakan untuk formulasi pelumas berkinerja tinggi. Terkenal sebagai superior dalam hal persiapan suspensi berukuran nano, sonikasi sangat efisien untuk pembuatan industri minyak pelumas.

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Ultrasonicators berkinerja tinggi adalah sistem pencampuran inline yang andal dan sangat efisien untuk produksi nano-pelumas.

Sistem pencampuran ultrasonik industri untuk dispersi nanopartikel throughput tinggi ke dalam minyak pelumas.

Video menunjukkan pencampuran ultrasonik dan dispersi Grafit dalam 250mL Resin Epoksi (Toolcraft L), menggunakan homogenizer ultrasonik (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics membuat peralatan untuk membubarkan grafit, graphene, karbon-nanotube, nanowires atau pengisi di laboratorium atau dalam proses produksi volume tinggi. Aplikasi khas adalah pendispersi bahan nano dan bahan mikro selama proses fungsionalisasi atau untuk dispersi menjadi resin atau polimer.

Campur Resin Epoxy dengan Graphite Filler menggunakan Ultrasonic Homogenizer UP400St (400 Watt)

Ultrasonic Lubrication Manufaktur

  • Peningkatan kinerja tribologis
  • penggabungan nano-aditif seragam
  • pelumas berbasis minyak nabati
  • Persiapan tribofilm
  • cairan pembentuk lembaran logam
  • nanofluid untuk meningkatkan kemanjuran pendinginan
  • cairan ionik dalam pelumas berair atau berbasis minyak
  • cairan broaching
Aluminium oksida tersebar dalam pelumas menggunakan power-ultrasonication.

Dispersi ultrasonik Aluminium oksida (Al2O3) menghasilkan pengurangan ukuran partikel yang signifikan dan dispersi yang seragam.

Pembuatan Pelumas dengan Nano-Aditif

Untuk produksi minyak pelumas yang diperkuat nano, bahan nano yang memadai dan teknik dispersi yang kuat dan efisien sangat penting. Tanpa dispersi nano stabil yang andal dan jangka panjang, tidak dapat diproduksi pelumas berkinerja tinggi.
Pencampuran dan dispersi ultrasonik adalah metode yang mapan untuk produksi pelumas berkinerja tinggi. Minyak dasar pelumas diperkuat dengan aditif seperti nanomaterial, polimer, inhibitor korosi, antioksidan dan agregat halus lainnya. Gaya geser ultrasonik sangat efisien dalam memberikan distribusi ukuran partikel yang sangat halus. Gaya ultrasonik (sonomekanis) mampu menggiling bahkan partikel primer dan diterapkan untuk memfungsikan partikel, sehingga nanopartikel yang dihasilkan menawarkan karakteristik unggul (misalnya modifikasi permukaan, NPs core-shell, NPs doped).
Mixer geser tinggi ultrasonik dapat sangat membantu untuk memproduksi pelumas berkinerja tinggi secara efisien!

Dispersing ultrasonik sangat efisien untuk distribusi nano-aditif seperti nanopartikel, agen anti-korosi dan aditif pelindung anti-aus ke dalam minyak pelumas.

Campuran minyak dengan seng dialkyldithiophosphate (ZDDP) dan nanopartikel PTFE yang dimodifikasi permukaan (PHGM) setelah dispersi ultrasonik.
(Studi dan gambar: Sharma et al., 2017)

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Aditif Nano Baru dalam Minyak Pelumas

Aditif berukuran nano baru dikembangkan untuk lebih meningkatkan fungsi dan kinerja minyak pelumas dan gemuk. Misalnya, kristal nano selulosa (CNC) adalah penelitian dan diuji untuk formulasi pelumas hijau. Zakani et al. (2022) menunjukkan bahwa – Dibandingkan dengan suspensi pelumas unsonicated – pelumas CNC sonikasi dapat mengurangi COF (koefisien gesekan) dan keausan masing-masing hampir 25 dan 30%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengolahan ultrasonikasi dapat secara signifikan meningkatkan kinerja pelumasan suspensi berair CNC.

Disperser Ultrasonik Berkinerja Tinggi untuk Pembuatan Pelumas

Ketika nano-aditif digunakan dalam proses manufaktur industri seperti produksi minyak pelumas, sangat penting bahwa bubuk kering (yaitu, nanomaterial) dicampur secara homogen ke dalam fase cair (minyak pelumas). Dispersi partikel nano membutuhkan teknik pencampuran yang andal dan efektif, yang menerapkan energi yang cukup untuk memecahkan aglomerat untuk melepaskan kualitas partikel skala nano. Ultrasonicators dikenal sebagai disperser yang kuat dan andal, oleh karena itu digunakan untuk deagglomerate dan mendistribusikan berbagai bahan seperti aluminium oksida, nanotube, graphene, mineral dan banyak bahan lainnya secara homogen ke dalam fase cair seperti mineral, sintetis atau minyak nabati. Hielscher Ultrasonics merancang, memproduksi dan mendistribusikan disperser ultrasonik berkinerja tinggi untuk segala jenis homogenisasi dan aplikasi deagglomeration.
Hubungi kami sekarang untuk mempelajari lebih lanjut tentang dispersi ultrasonik nano-aditif dalam pelumas!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:

Batch Volume Flow Rate Direkomendasikan perangkat
1 hingga 500mL 10-200mL/min UP100H
10-2000mL 20 hingga 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hingga 20L 0.2 sampai 4L/min UIP2000hdT
10 sampai 100L 2-10L/min UIP4000hdT
15 hingga 150L 3 hingga 15L / menit UIP6000hdT
n.a. 10 sampai 100L/menit UIP16000
n.a. kristal yang lebbig cluster UIP16000

Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Meminta informasi lebih lanjut

Silakan gunakan formulir di bawah ini untuk meminta informasi tambahan tentang prosesor ultrasonik, aplikasi dan harga. Kami akan senang untuk mendiskusikan proses Anda dengan Anda dan menawarkan sistem ultrasonik yang memenuhi kebutuhan Anda!









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Homogenizers geser tinggi ultrasonik digunakan di laboratorium, bangku-top, pilot dan pengolahan industri.

Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi untuk aplikasi pencampuran, dispersi, emulsifikasi dan ekstraksi pada laboratorium, pilot dan skala industri.



Ultrasonically tersebar PTFE nanolubricant menunjukkan stabilitas yang baik setelah perawatan sonikasi.

Nanolubricants PTFE setelah 7 hari persiapan (A: minyak dasar, B: nanolubricant PTFE dengan ultrasonikasi 1 jam, C: nanolubricant PTFE dengan 30 menit. ultrasonikasi).
(Studi dan gambar: © Kumar et al., 2013)

Ultrasonication menghasilkan nanopartikel aluminium yang didistribusikan secara seragam dan sangat stabil dalam minyak pelumas.

Efek ultrasonikasi pada stabilitas dispersi Al2O3 dalam pelumas.
(Studi dan grafik: © Syarif et al., 2017)

Fakta-fakta yang Patut Diketahui

Apa itu Pelumas?

Penggunaan utama pelumas atau minyak pelumas adalah untuk mengurangi gesekan dan keausan dari kontak mekanis serta panas. Tergantung pada penggunaan dan komposisinya, pelumas dibagi menjadi oli mesin, cairan transmisi, cairan hidrolik, oli roda gigi, dan pelumas industri.
Oleh karena itu, pelumas banyak digunakan pada kendaraan bermotor maupun mesin industri. Untuk memberikan pelumasan yang baik, minyak pelumas biasanya mengandung 90% minyak dasar (kebanyakan fraksi minyak bumi, yaitu minyak mineral) dan aditif kurang dari 10%. Ketika minyak mineral dihindari, minyak nabati atau cairan sintetis seperti poliolefin terhidrogenasi, ester, silikon, fluorokarbon dan banyak lainnya dapat digunakan sebagai minyak dasar alternatif. Penggunaan utama pelumas adalah untuk mengurangi gesekan dan keausan dari kontak mekanis serta untuk menurunkan panas gesekan dan kehilangan energi. Oleh karena itu, pelumas banyak digunakan pada kendaraan bermotor maupun mesin industri.
Zat antioksidatif seperti antioksidan primer aminat danfenolik, asam alami, pengurai peroksida dan pirazin memperpanjang siklus hidup pelumas dengan meningkatkan ketahanan oksidatif. Dengan demikian minyak dasar dilindungi terhadap degradasi panas karena kerusakan termo-oksidatif terjadi dalam bentuk yang berkurang dan tertunda.

Jenis Pelumas

Pelumas cair: Pelumas cair umumnya didasarkan pada satu jenis oli dasar. Untuk minyak dasar ini sering zat ofter ditambahkan untuk meningkatkan fungsionalitas dan kinerja. Aditif khas termasuk misalnya, air, minyak mineral, lanolin, minyak nabati atau alami, aditif nano dll.
Mayoritas pelumas adalah cairan, dan mereka dapat diklasifikasikan menurut asalnya menjadi dua kelompok:

  1. Minyak mineral: Minyak mineral adalah minyak pelumas yang disuling dari minyak mentah.
  2. Minyak sintetis: Minyak sintetis adalah minyak pelumas yang diproduksi menggunakan senyawa yang dimodifikasi secara artifisial atau disintesis dari minyak bumi yang dimodifikasi.

Minyak pelumas adalah pelumas padat atau semisolid yang terdiri dari pelumas cair, yang dikentalkan dengan menyebarkan zat pengental ke dalamnya. Untuk menghasilkan pelumasan gemuk, minyak pelumas digunakan sebagai minyak dasar dan merupakan bahan utama. Gemuk pelumas mengandung sekitar 70% hingga 80% minyak pelumas.

Menembus pelumas dan pelumas kering adalah jenis lebih lanjut, yang sebagian besar diterapkan untuk aplikasi niche.

Berbagai jenis nanopartikel telah berhasil dimasukkan ke dalam pelumas menggunakan disperser ultrasonik.

Nano-aditif seperti yang tercantum di atas dapat berhasil dicampur ke dalam pelumas menggunakan disperser ultrasonik.


 

Literatur/referensi


Ultrasonics kinerja tinggi! Rangkaian produk Hielscher mencakup spektrum penuh dari ultrasonicator laboratorium kompak di atas unit bench-top hingga sistem ultrasonik industri penuh.

Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.