나노 입자로 향상된 기능성을 가진 윤활유

윤활유는 마찰과 마모를 줄이는 데 도움이되는 나노 첨가제의 이점을 크게 누릴 수 있습니다. 그러나 나노 입자, 그래 핀 단층 또는 코어 쉘 나노 스피어와 같은 나노 첨가제가 윤활제에 균일하고 단일 분산되는 것이 중요합니다. 초음파 분산은 신뢰할 수 있고 효율적인 혼합 방법으로 입증되어 균일 한 나노 입자 분포를 제공하고 응집을 방지합니다.

윤활유에 나노 첨가제를 분산시키는 방법은 무엇입니까? – 초음파로!

윤활유에 나노 첨가제를 사용하는 것은 마찰과 마모를 줄이는 마찰 특성을 개선하는 가장 효과적인 방법 중 하나로 간주됩니다. 이러한 마찰 학적 개선은 에너지 절약, 배출 감소를 크게 향상시켜 환경 영향을 줄입니다.
나노 개량 윤활제의 과제는 혼합에 있습니다 : 나노 입자 또는 결정질 나노 셀룰로오스와 같은 나노 물질은 나노 물질을 단일 입자로 균일하게 분산시키고 분리하는 집중된 고전단 믹서가 필요합니다. 독특한 에너지 밀도가 높은 분야를 만드는 고출력 초음파 프로브를 사용한 초음파는 나노 물질 처리에서 우월성이 입증되어 나노 분산을위한 확립 된 방법입니다.
초음파 분산기는 나노 필러를 varishes에 혼합하기위한 배치 및 연속 흐름 모드에서 사용할 수 있습니다.Molseh et al. (2009)는 초음파 처리로 CIMFLO 20에서 3 개의 다른 나노 입자 (몰리브덴 디설파이드 (MoS2), 이황화 텅스텐 (WS2) 및 육각형 질화 붕소 (hBN))의 분산 안정성이 기계적 진탕 및 교반보다 우수하다는 것을 보여주었습니다. 초음파 캐비테이션이 독특한 에너지 밀도 조건을 만들기 때문에 프로브 형 초음파는 효과와 효율성면에서 기존의 분산 기술을 능가합니다.
크기, 모양 및 농도와 같은 나노 입자 특성은 마찰 학적 특성에 영향을 미칩니다. 이상적인 나노 크기는 재료의 의존성에 따라 다르지만 대부분의 나노 입자는 10에서 100 나노 미터 범위에서 가장 높은 기능을 보여줍니다. 윤활유에서 나노 첨가제의 이상적인 농도는 대부분 0.1-5.0 %입니다.
Al2O3, CuO 또는 ZnO와 같은 산화물 나노 입자는 윤활제의 마찰 학적 성능을 향상시키는 나노 입자로 널리 사용됩니다. 다른 첨가제로는 무회분 첨가제, 이온성 액체, 붕산염 에스테르, 무기 나노 물질, 탄소 나노 튜브 (CNT), 흑연 및 그래 핀과 같은 탄소 유래 나노 구조가 있습니다. 윤활유의 특정 특성을 향상시키기 위해 특정 첨가제가 사용됩니다. 예를 들어, 마모 방지 윤활제에는 이황화 몰리브덴, 흑연, 황화 올레핀 및 디알킬디티오카르바메이트 복합체와 같은 극압 첨가제 또는 트리아릴포스페이트 및 아연 디알킬디티오포스페이트와 같은 내마모성 첨가제가 포함되어 있습니다.
초음파 프로브 형 균질 기는 신뢰할 수있는 믹서이며 고성능 윤활제의 제형에 사용됩니다. 나노 크기의 현탁액의 준비와 관련하여 우수한 것으로 유명한 초음파 처리는 윤활유의 산업 제조에 매우 효율적입니다.

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고성능 초음파 는 나노 윤활제 생산을위한 신뢰할 수 있고 고효율 인라인 혼합 시스템입니다.

윤활유에 나노 입자의 고 처리량 분산을위한 산업용 초음파 혼합 시스템.

비디오는 초음파 균질화기 (UP400St, Hielscher 초음파)를 사용하여 에폭시 수지 (Toolcraft L)의 250mL에 흑연의 초음파 혼합 및 분산을 보여줍니다. Hielscher 초음파는 실험실이나 대량 생산 공정에서 흑연, 그래 핀, 탄소 나노 튜브, 나노 와이어 또는 필러를 분산시키는 장비를 만듭니다. 일반적인 응용 분야는 기능화 과정에서 나노 물질 및 마이크로 물질을 분산시키거나 수지 또는 폴리머로 분산시키는 것입니다.

초음파 균질 기를 사용하여 흑연 필러와 에폭시 수지 혼합 UP400St (400 와트)

초음파 윤활 제조

  • 향상된 마찰 공학 성능
  • 균일 한 나노 첨가제 혼입
  • 식물성 오일 기반 윤활유
  • 트리보 필름의 제조
  • 판금 성형 유체
  • 냉각 효율 향상을 위한 나노유체
  • 수성 또는 유성 윤활유의 이온성 액체
  • 브로칭 유체
산화 알루미늄은 전력 초음파를 사용하여 윤활유에 분산됩니다.

산화 알루미늄 (Al2O3)의 초음파 분산은 상당한 입자 크기 감소 및 균일 한 분산을 초래합니다.

나노 첨가제를 이용한 윤활유 제조

나노 강화 윤활유의 생산을 위해서는 적절한 나노 물질과 강력하고 효율적인 분산 기술이 중요합니다. 신뢰할 수 있고 장기간 안정한 나노 분산액 없이는 고성능 윤활제를 제조 할 수 없습니다.
초음파 혼합 및 분산은 고성능 윤활제 생산을위한 확립 된 방법입니다. 윤활유의 기유는 나노 물질, 폴리머, 부식 억제제, 산화 방지제 및 기타 미세 응집체와 같은 첨가제로 강화됩니다. 초음파 전단력은 매우 미세한 입자 크기 분포를 제공하는 데 매우 효율적입니다. 초음파 (초음파 역학적) 힘은 1 차 입자도 밀링 할 수 있으며 입자를 기능화하는 데 적용되므로 결과 나노 입자는 우수한 특성 (예 : 표면 개질, 코어 쉘 NP, 도핑 된 NP)을 제공합니다.
초음파 고전단 믹서는 고성능 윤활제를 효율적으로 제조하는 데 크게 도움이 될 수 있습니다!

초음파 분산은 나노 입자, 부식 방지제 및 마모 방지 보호 첨가제와 같은 나노 첨가제를 윤활유에 분배하는 데 매우 효율적입니다.

초음파 분산 후 아연 디 알킬 디티 오 포스페이트 (ZDDP) 및 표면 변형 PTFE 나노 입자 (PHGM)와 오일 블렌드.
(연구 및 사진: 샤르마 외, 2017)

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윤활유의 새로운 나노 첨가제

윤활유 및 그리스의 기능과 성능을 더욱 향상시키기 위해 새로운 나노 크기의 첨가제가 개발되었습니다. 예를 들어, 셀룰로오스 나노 결정 (CNC)은 녹색 윤활제의 제형에 대해 연구되고 테스트됩니다. 자카니 외. (2022)는 다음을 입증했습니다. – 비 초음파 윤활 현탁액과 비교 – 초음파 처리 된 CNC 윤활유는 COF (마찰 계수)와 마모를 각각 거의 25 %와 30 % 줄일 수 있습니다. 이 연구의 결과는 초음파 처리가 CNC 수성 현탁액의 윤활 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 시사합니다.

윤활유 제조를 위한 고성능 초음파 분산기

윤활유 생산과 같은 산업 제조 공정에서 나노 첨가제를 사용하는 경우 건조 분말 (즉, 나노 물질)을 액상 (윤활유)으로 균일하게 혼합하는 것이 중요합니다. 나노 입자 분산에는 나노 스케일 입자의 특성을 발휘하기 위해 응집체를 분해하기에 충분한 에너지를 적용하는 안정적이고 효과적인 혼합 기술이 필요합니다. 초음파 는 강력하고 신뢰할 수있는 분산기로 잘 알려져 있으므로 산화 알루미늄, 나노 튜브, 그래 핀, 미네랄 및 기타 여러 물질과 같은 다양한 물질을 광물, 합성 또는 식물성 오일과 같은 액상으로 균질하게 분해하고 분배하는 데 사용됩니다. Hielscher 초음파는 모든 종류의 균질화 및 응집 제거 응용 분야를 위한 고성능 초음파 분산기를 설계, 제조 및 배포합니다.
윤활제에서 나노 첨가제의 초음파 분산에 대해 자세히 알아 보려면 지금 문의하십시오!

아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
15에서 150L 3 내지 15L / 분 UIP6000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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초음파 프로세서, 응용 프로그램 및 가격에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 당신과 당신의 프로세스를 토론하고 당신에게 당신의 요구 사항을 충족하는 초음파 시스템을 제공 하게되어 기쁩니다!









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초음파 고전기 균질화는 실험실, 벤치 탑, 파일럿 및 산업 처리에 사용됩니다.

Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모의 응용 프로그램, 분산, 에멀화 및 추출을 위한 고성능 초음파 균질화를 제조합니다.



초음파 분산 PTFE 나노 윤활제는 초음파 처리 후 우수한 안정성을 보여줍니다.

준비 7 일 후 PTFE 나노 윤활제 (A :베이스 오일, B : 1 시간 초음파로 PTFE 나노 윤활제, C : 30 분 초음파로 PTFE 나노 윤활제).
(연구 및 사진: © 쿠마르 외, 2013)

초음파는 윤활유에 균일하게 분포되고 매우 안정적인 알루미늄 나노 입자를 생성합니다.

윤활유에서 Al2O3의 분산 안정성에 대한 초음파의 효과.
(연구 및 그래픽: © 샤리프 외, 2017)

알만한 가치가있는 사실

윤활유 란 무엇입니까?

윤활유 또는 윤활유의 주요 용도는 열뿐만 아니라 기계적 접촉으로 인한 마찰과 마모를 줄이는 것입니다. 윤활유는 용도와 구성에 따라 엔진 오일, 변속기 오일, 유압 오일, 기어 오일 및 산업용 윤활유로 나뉩니다.
따라서 윤활유는 자동차 및 산업 기계에 널리 사용됩니다. 우수한 윤활을 제공하기 위해 윤활유는 일반적으로 90 %의 기유 (주로 석유 분획, 즉 광유)와 10 % 미만의 첨가제를 포함합니다. 미네랄 오일을 피할 때 식물성 기름 또는 수소화 폴리올레핀, 에스테르, 실리콘, 플루오로 카본 및 기타 여러 가지와 같은 합성 액체를 대체 기유로 사용할 수 있습니다. 윤활유의 주요 용도는 기계적 접촉으로 인한 마찰과 마모를 줄이고 마찰열과 에너지 손실을 줄이는 것입니다. 따라서 윤활유는 자동차 및 산업 기계에 널리 사용됩니다.
아민성 및 페놀 계 1 차 산화 방지제, 천연산, 과산화물 분해제 및 피라진과 같은 항산화 물질은 산화 저항성을 증가시켜 윤활제의 수명주기를 연장시킵니다. 이로써 기유는 열 산화 분해가 환원 및 지연된 형태로 발생함에 따라 열 분해로부터 보호됩니다.

윤활유 유형

액체 윤활제: 액체 윤활유는 일반적으로 한 가지 유형의 기유를 기본으로합니다. 이 기유에는 종종 기능과 성능을 향상시키기 위해 물질이 첨가됩니다. 일반적인 첨가제는 예를 들어 물, 미네랄 오일, 라놀린, 식물성 또는 천연 오일, 나노 첨가제 등을 포함한다.
대부분의 윤활유는 액체이며 원산지에 따라 두 그룹으로 분류 할 수 있습니다.

  1. 미네랄 오일: 미네랄 오일은 원유에서 정제된 윤활유입니다.
  2. 합성 오일: 합성 오일은 인위적으로 변형되거나 변형된 석유에서 합성된 화합물을 사용하여 제조된 윤활유입니다.

윤활 그리스 액체 윤활제로 구성된 고체 또는 반고체 윤활제로, 증점제를 분산시켜 증점합니다. 윤활 그리스를 생산하기 위해 윤활유가 기유로 사용되며 주성분입니다. 윤활 그리스에는 약 70%에서 80%의 윤활유가 포함되어 있습니다.

침투성 윤활제건식 윤활제 틈새 응용 프로그램에 주로 적용되는 추가 유형입니다.

수많은 유형의 나노 입자가 초음파 분산기를 사용하여 윤활제에 성공적으로 통합되었습니다.

위에 열거 된 나노 첨가제는 초음파 분산기를 사용하여 윤활제에 성공적으로 혼합 될 수 있습니다.


 

문학 / 참고 문헌


고성능 초음파! Hielscher의 제품 범위는 벤치 탑 유닛을 통해 소형 실험실 초음파 처리기에서 풀 산업 초음파 시스템에 이르기까지 전체 스펙트럼을 다룹니다.

Hielscher 초음파는 고성능 초음파 균질화기를 제조합니다. 산업 규모.