나노입자 개선 기능을 가진 윤활유
윤활유는 마찰과 마모를 줄이는 데 도움이 되는 나노 첨가제의 이점을 크게 얻을 수 있습니다. 그러나 나노 입자, 그래핀 단층 또는 코어 쉘 나노 구와 같은 나노 첨가제가 윤활제에 균일하고 단일 분산되어 있다는 것이 중요합니다. 초음파 분산은 신뢰할 수 있고 효율적인 혼합 방법으로 입증되어 균일한 나노 입자 분포를 제공하고 응집을 방지합니다.
윤활유에 나노 첨가제를 분산시키는 방법은 무엇입니까? – 초음파로!
윤활유에 나노 첨가제를 사용하는 것은 마찰 특성을 개선하고 마찰과 마모를 줄이는 가장 효과적인 방법 중 하나로 간주됩니다. 이러한 마찰 공학적 개선은 에너지 보존, 배출 감소를 크게 향상시켜 환경 영향을 낮춥니다.
나노 개량 윤활제의 과제는 혼합에 있습니다: 나노 입자 또는 결정질 나노 셀룰로오스와 같은 나노 물질은 나노 물질을 단일 입자로 균일하게 분산 및 분리하는 집중된 고전단 믹서를 필요로 합니다. 독특한 에너지 밀도가 높은 필드를 생성하는 고출력 초음파 프로브를 사용한 초음파는 나노 물질 가공에서 우수성이 입증되었으며 따라서 나노 분산을위한 확립 된 방법입니다.
Molseh et al. (2009)는 초음파 처리 된 CIMFLO 20에서 3 가지 다른 나노 입자 (이황화 몰리브덴 (MoS2), 이황화 텅스텐 (WS2) 및 육각형 질화 붕소 (hBN))의 분산 안정성이 기계적 흔들림 및 교반보다 우수하다는 것을 보여주었습니다. 초음파 캐비테이션이 독특한 에너지 밀도 조건을 생성함에 따라 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 재료에 따라 다르지만 대부분의 나노 입자는 10에서 100 나노미터 범위에서 가장 높은 기능을 보여줍니다. 윤활유에서 나노 첨가제의 이상적인 농도는 대부분 0.1–5.0% 사이입니다.
Al2O3, CuO 또는 ZnO와 같은 산화물 나노 입자는 윤활제의 마찰 학적 성능을 향상시키는 나노 입자로 널리 사용됩니다. 다른 첨가제로는 무회 첨가제, 이온 액체, 붕산염 에스테르, 무기 나노 물질, 탄소 나노 튜브 (CNT), 흑연 및 그래 핀과 같은 탄소 유래 나노 구조가 있습니다. 윤활유의 특정 특성을 개선하기 위해 특정 첨가제가 사용됩니다. 예를 들어, 마모 방지 윤활제에는 이황화 몰리브덴, 흑연, 황화 올레핀 및 디알킬디티오카르바메이트 복합체와 같은 극압 첨가제 또는 트리아릴포스페이트 및 아연 디알킬디오포스페이트와 같은 내마모성 첨가제가 포함되어 있습니다.
초음파 프로브형 균질화기는 신뢰할 수 있는 믹서이며 고성능 윤활제의 배합에 사용됩니다. 나노 크기의 현탁액을 준비 할 때 우수한 것으로 유명한 초음파 처리는 윤활유의 산업 제조에 매우 효율적입니다.
- 마찰 공학 성능 향상
- 균일한 나노 첨가제 혼입
- 식물성 기름 기반 윤활유
- 트리보필름의 제조
- 판금 성형 유체
- 냉각 효율 향상을 위한 나노유체
- 수성 또는 유성 윤활유의 이온성 액체
- 브로칭 유체
나노 첨가제를 이용한 윤활유 제조
나노 강화 윤활유 생산에는 적절한 나노 물질과 강력하고 효율적인 분산 기술이 중요합니다. 신뢰할 수 있고 장기적으로 안정적인 나노 분산액 없이는 고성능 윤활유를 제조할 수 없습니다.
초음파 혼합 및 분산은 고성능 윤활유 생산을 위한 확립된 방법입니다. 윤활유의 기유는 나노 물질, 폴리머, 부식 방지제, 산화 방지제 및 기타 미세 응집체와 같은 첨가제로 강화됩니다. 초음파 전단력은 매우 미세한 입자 크기 분포를 제공하는 데 매우 효율적입니다. 초음파(초음파역학적) 힘은 1차 입자도 밀링할 수 있으며 입자를 기능화하는 데 적용되어 생성된 나노 입자가 우수한 특성(예: 표면 개질, 코어 쉘 NP, 도핑된 NP)을 제공합니다.
초음파 고전단 믹서는 고성능 윤활유를 효율적으로 제조하는 데 크게 도움이 될 수 있습니다!
윤활유의 새로운 나노 첨가제
새로운 나노 크기의 첨가제는 윤활유 및 그리스의 기능과 성능을 더욱 향상시키기 위해 개발되었습니다. 예를 들어, 셀룰로오스 나노 결정(CNC)은 친환경 윤활제의 제형을 위한 연구 및 테스트입니다. Zakani et al. (2022)는 다음과 같이 입증했습니다. – unsonicated lubricating 현탁액과 비교하여 – 초음파 처리 된 CNC 윤활제는 COF (마찰 계수)와 마모를 각각 거의 25 %와 30 % 감소시킬 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 균질하게 혼합하는 것이 중요합니다. 나노 입자 분산에는 신뢰할 수 있고 효과적인 혼합 기술이 필요하며, 이는 나노 입자의 품질을 발휘하기 위해 응집체를 파괴하기에 충분한 에너지를 적용합니다. 초음파 발생기는 강력하고 신뢰할 수있는 분산기로 잘 알려져 있으므로 산화 알루미늄, 나노 튜브, 그래 핀, 광물 및 기타 여러 물질과 같은 다양한 물질을 광물, 합성 또는 식물성 오일과 같은 액상으로 균질하게 응집하고 분배하는 데 사용됩니다. Hielscher 초음파는 모든 종류의 균질화 및 응집 제거 응용 분야를위한 고성능 초음파 분산기를 설계, 제조 및 유통합니다.
윤활유에서 나노 첨가제의 초음파 분산에 대해 자세히 알아 보려면 지금 문의하십시오!
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| 15에서 150L | 3 내지 15L/min | UIP6000hdT 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
| N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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알아 둘 만한 가치가 있는 사실
윤활제란 무엇입니까?
윤활유 또는 윤활유의 주요 용도는 기계적 접촉 및 열로 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 윤활유에는 일반적으로 90%의 기유(대부분 석유 분획, 즉 미네랄 오일)와 10% 미만의 첨가제가 포함되어 있습니다. 미네랄 오일을 피하는 경우 식물성 오일 또는 수소화 폴리올레핀, 에스테르, 실리콘, 플루오로카본 등과 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.
아민계 및 페놀계 1차 산화방지제, 천연산, 과산화물 분해자 및 피라진과 같은 항산화 물질은 내산화성을 증가시켜 윤활유의 수명을 연장합니다. 따라서 기유는 열산화 파괴가 감소 및 지연된 형태로 발생함에 따라 열 분해로부터 보호됩니다.
윤활유 종류
액체 윤활제: 액체 윤활유는 일반적으로 한 가지 유형의 기유를 기반으로 합니다. 이 기유에는 기능과 성능을 향상시키기 위해 종종 더 많은 물질이 추가됩니다. 전형적인 첨가제는 예를 들어, 물, 미네랄 오일, 라놀린, 식물성 또는 천연 오일, 나노 첨가제 등을 포함한다.
대부분의 윤활유는 액체이며 원산지에 따라 두 그룹으로 분류할 수 있습니다.
- 미네랄 오일: 미네랄 오일은 원유에서 정제된 윤활유입니다.
- 합성 오일: 합성 오일은 인위적으로 변형되거나 변형된 석유에서 합성된 화합물을 사용하여 제조된 윤활유입니다.
윤활 그리스 액체 윤활제로 구성되는 고체 또는 반고체 윤활제로, 증점제를 분산시켜 농축됩니다. 윤활 그리스를 생산하기 위해 윤활유를 기유로 사용하며 주성분입니다. 윤활 그리스에는 약 70%에서 80%의 윤활유가 포함되어 있습니다.
침투 윤활제 그리고 건식 윤활제 주로 틈새 응용 분야에 적용되는 추가 유형입니다.
문헌 / 참고문헌
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