Смазочные материалы с улучшенными функциональными возможностями, улучшенными наночастицами

Смазочные масла могут значительно выиграть от наноприсадок, которые помогают уменьшить трение и износ. Однако крайне важно, чтобы нанодобавки, такие как наночастицы, монослои графена или наносферы с оболочкой ядра, были равномерно и однодисперсными в смазке. Ультразвуковая дисперсия зарекомендовала себя как надежный и эффективный метод смешивания, обеспечивающий однородное распределение наночастиц и предотвращающий агрегацию.

Как диспергировать нанодобавки в смазочных жидкостях? – С ультразвуком!

Использование наноприсадок в смазочных материалах считается одним из наиболее эффективных методов улучшения трибологических характеристик, снижающих трение и износ. Такое трибологическое улучшение значительно повышает энергосбережение, сокращение выбросов, тем самым снижая воздействие на окружающую среду.
Проблема нано-улучшенных смазочных материалов заключается в смешивании: наноматериалы, такие как наночастицы или кристаллическая наноцеллюлоза, требуют сфокусированных смесителей с высоким сдвигом, которые равномерно диспергируют и распутывают наноматериалы на отдельные частицы. Создание уникальных энергоемких полей, ультразвук с использованием мощных ультразвуковых зондов доказали превосходство в обработке наноматериалов и, таким образом, являются устоявшимся методом нанодисперсий.
Ультразвуковой диспергатор может использоваться в режиме периодического и непрерывного потока для смешивания нанонаполнителей в лаки.Molseh et al. (2009) показали, что дисперсионная стабильность трех различных наночастиц (дисульфида молибдена (MoS2), дисульфида вольфрама (WS2) и гексагонального нитрида бора (hBN)) в CIMFLO 20 при ультразвуковой обработке была лучше, чем при механическом встряхивании и перемешивании. Поскольку ультразвуковая кавитация создает уникальные энергоемкие условия, ультразвук зондового типа превосходит традиционные методы диспергирования по эффективности и результативности.
Характеристики наночастиц, такие как размер, форма и концентрация, влияют на их трибологические свойства. В то время как идеальный наноразмер варьируется в зависимости от материала, большинство наночастиц демонстрируют самые высокие функциональные возможности в диапазоне от десяти до ста нанометров. Идеальная концентрация наноприсадок в смазочном масле в основном составляет от 0,1 до 5,0%.
Оксидные наночастицы, такие как Al2O3, CuO или ZnO, широко используются в качестве наночастиц, улучшающих трибологические характеристики смазочных материалов. Другие добавки включают беззольные добавки, ионные жидкости, эфиры боратов, неорганические наноматериалы, наноструктуры углеродного происхождения, такие как углеродные нанотрубки (УНТ), графит и графен. Специальные присадки используются для того, чтобы улучшить специфические свойства смазочных масел. Например, износопрофилактические смазочные материалы содержат добавки под экстремальным давлением, такие как дисульфид молибдена, графит, сернистые олефины и комплексы диалкилдиокарбаматов или противоизносные добавки, такие как триарилфосфаты и диалкилдитиофосфат цинка.
Ультразвуковые гомогенизаторы зондового типа являются надежными смесителями и используются для рецептуры высокоэффективных смазочных материалов. Известный как превосходный, когда дело доходит до приготовления наноразмерных суспензий, обработка ультразвуком очень эффективна для промышленного производства смазочных масел.

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Высокоэффективные ультразвуковые аппараты являются надежными и высокоэффективными поточными системами смешивания для производства наносмазочных материалов.

Промышленная ультразвуковая система смешивания для высокопроизводительного диспергирования наночастиц в смазочные масла.

На видео показано ультразвуковое смешивание и диспергирование графита в 250 мл эпоксидной смолы (Toolcraft L) с использованием ультразвукового гомогенизатора (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics производит оборудование для диспергирования графита, графена, углеродных нанотрубок, нанопроволок или наполнителей в лаборатории или в крупномасштабных производственных процессах. Типичными областями применения являются диспергирование наноматериалов и микроматериалов в процессе функционализации или для диспергирования в смолы или полимеры.

Смешайте эпоксидную смолу с графитовым наполнителем с помощью ультразвукового гомогенизатора UP400St (400 Вт)

Производство ультразвуковой смазки

  • улучшенные трибологические характеристики
  • равномерное наноаддитивное включение
  • смазочные материалы на растительной основе
  • подготовка трибофильма
  • жидкости для формования листового металла
  • наножидкости для повышения эффективности охлаждения
  • ионные жидкости в водной или масляной смазке
  • протяжные жидкости
Оксид алюминия диспергируется в смазочных материалах с использованием силовой ультразвуковой обработки.

Ультразвуковая дисперсия оксида алюминия (Al2O3) приводит к значительному уменьшению размера частиц и равномерной дисперсии.

Производство смазочных материалов с нанодобавками

Для производства наноармированных смазочных масел решающее значение имеют адекватный наноматериал и мощный, эффективный метод диспергирования. Без надежной и долговременной стабильной нанодисперсии невозможно изготовить высокоэффективную смазку.
Ультразвуковое смешивание и диспергирование является устоявшимся методом производства высокоэффективных смазочных материалов. Базовое масло смазочных материалов армировано такими присадками, как наноматериалы, полимеры, ингибиторы коррозии, антиоксиданты и другие мелкие агрегаты. Ультразвуковые силы сдвига очень эффективны в обеспечении очень тонкого распределения частиц по размерам. Ультразвуковые (сономеханические) силы способны измельчать даже первичные частицы и применяются для функционализации частиц, так что полученные наночастицы обладают превосходными характеристиками (например, модификация поверхности, NP ядра-оболочки, легированные NP).
Ультразвуковые смесители с высоким сдвигом могут значительно помочь эффективному производству высокоэффективных смазочных материалов!

Ультразвуковое диспергирование очень эффективно для распределения наноприсадок, таких как наночастицы, антикоррозионные агенты и противоизносные защитные присадки, в смазочные масла.

Масляная смесь с диалкилдитиофосфатом цинка (ZDDP) и поверхностно модифицированными наночастицами PTFE (PHGM) после ультразвуковой дисперсии.
(Исследование и картина: Sharma et al., 2017)

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Новые наноприсадки в смазочных маслах

Новые наноразмерные присадки разрабатываются для дальнейшего улучшения функциональности и производительности смазочных масел и смазок. Например, нанокристаллы целлюлозы (CNC) являются исследованиями и тестируются на рецептуру зеленых смазочных материалов. Zakani et al. (2022) продемонстрировали, что – по сравнению со смазочными суспензиями без ультразвука – ультразвуковые смазочные материалы с ЧПУ могут снизить COF (коэффициент трения) и износ почти на 25 и 30% соответственно. Результаты этого исследования показывают, что обработка ультразвуком может значительно улучшить смазывающие характеристики водных суспензий с ЧПУ.

Высокоэффективные ультразвуковые диспергаторы для производства смазочных материалов

Когда наноампутники используются в промышленных производственных процессах, таких как производство смазочных масел, крайне важно, чтобы сухие порошки (т.е. наноматериалы) гомогенно смешивались в жидкую фазу (смазочное масло). Дисперсия наночастиц требует надежной и эффективной техники смешивания, которая применяет достаточно энергии для разрушения агломератов, чтобы высвободить качества наноразмерных частиц. Ультразвуковые аппараты хорошо известны как мощные и надежные диспергаторы, поэтому используются для деагломерации и распределения различных материалов, таких как оксид алюминия, нанотрубки, графен, минералы и многие другие материалы, однородно в жидкую фазу, такие как минеральные, синтетические или растительные масла. Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и распространяет высокоэффективные ультразвуковые диспергаторы для любого вида гомогенизации и деагломерации.
Свяжитесь с нами сейчас, чтобы узнать больше об ультразвуковом диспергировании нанодобавок в смазочных материалах!

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
От 1 до 500 мл От 10 до 200 мл / мин UP100H
От 10 до 2000 мл От 20 до 400 мл / мин Uf200 ः т, UP400St
0.1 до 20L 0.2 до 4L / мин UIP2000hdT
От 10 до 100 литров От 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
от 15 до 150 л от 3 до 15 л/мин UIP6000hdT
не доступно От 10 до 100 л / мин UIP16000
не доступно больше кластер UIP16000

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, приложениях и цене. Мы будем рады обсудить ваш процесс с Вами и предложить вам ультразвуковую систему, отвечая вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковые высокопоточные гомогенизаторы используются в лабораторной, настольной, пилотной и промышленной обработке.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов для смешивания приложений, дисперсии, эмульгации и экстракции в лабораторных, пилотных и промышленных масштабах.



Ультразвуково диспергированный наносмабрение PTFE показывает хорошую стабильность после обработки ультразвуком.

Наносмазки PTFE после 7 дней приготовления (A: базовое масло, B: PTFE наносмазочный агент с ультразвуковой обработкой 1 час, C: PTFE наносмазочный с 30 мин. ультразвуковой обработки).
(Исследование и фото: © Kumar et al., 2013)

Ультразвук производит равномерно распределенные и высокостабильные наночастицы алюминия в смазочных маслах.

Влияние ультразвука на дисперсионную стабильность Al2O3 в смазочных материалах.
(Исследование и графика: © Шариф и др., 2017)

Полезные сведения

Что такое смазочные материалы?

Основное использование смазочных материалов или смазочных масел заключается в уменьшении трения и износа от механического контакта, а также тепла. В зависимости от их использования и состава смазочные материалы делятся на моторные масла, трансмиссионные жидкости, гидравлические жидкости, трансмиссионные масла и промышленные смазочные материалы.
Поэтому смазочные материалы широко используются в автомобилях, а также в промышленном оборудовании. Для обеспечения хорошей смазки смазочные масла обычно содержат 90% базового масла (в основном нефтяных фракций, т.е. минеральных масел) и менее 10% присадок. Когда минеральные масла избегаются, растительные масла или синтетические жидкости, такие как гидрогенизированные полиолефины, сложные эфиры, силиконы, фторуглероды и многие другие, могут использоваться в качестве альтернативных базовых масел. Основное использование смазочных материалов заключается в снижении трения и износа от механического контакта, а также для снижения потерь тепла и энергии при трении. Поэтому смазочные материалы широко используются в автомобилях, а также в промышленном оборудовании.
Антиоксидантные вещества, такие как аминные и фенольные первичные антиоксиданты, природные кислоты, разлагатели перекиси и пиразины, продлевают жизненный цикл смазочных материалов за счет повышения окислительной стойкости. Таким образом, базовое масло защищено от тепловой деградации, так как термоокислительный распад происходит в восстановленном и замедленном виде.

Типы смазочных материалов

Жидкие смазочные материалы: Жидкие смазочные материалы, как правило, основаны на одном типе базового масла. К этому базовому маслу часто добавляются офтерные вещества с целью улучшения функциональности и производительности. Типичные добавки включают, например, воду, минеральное масло, ланолин, растительное или натуральное масло, наноприсадки и т.д.
Большинство смазочных материалов являются жидкостями, и их можно классифицировать по их происхождению на две группы:

  1. Минеральные масла: Минеральные масла - это смазочные масла, очищенные из сырой нефти.
  2. Синтетические масла: Синтетические масла - это смазочные масла, которые производятся с использованием соединений, которые искусственно модифицированы или синтезированы из модифицированной нефти.

Смазочная смазка представляет собой твердую или полутвердую смазку, которая состоит из жидкой смазки, которая загущается путем диспергирования в нее загустителей. Для производства смазочной смазки смазочные масла используются в качестве базовых масел и являются основным ингредиентом. Смазочная смазка содержит от 70% до 80% смазочного масла.

Проникающие смазочные материалы а также сухие смазочные материалы являются дополнительными типами, которые применяются в основном для нишевых приложений.

Многочисленные типы наночастиц были успешно включены в смазочные материалы с использованием ультразвуковых диспергаторов.

Нанодобавки, перечисленные выше, могут быть успешно смешаны со смазочными материалами с использованием ультразвуковых диспергаторов.


 

Литература / Ссылки


Высокоэффективный ультразвук! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактного лабораторного ультразвукового аппарата до полностью промышленных ультразвуковых систем.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.