Hielscher Ultrasonics
Z veseljem bomo razpravljali o vašem postopku.
Pokličite nas: +49 3328 437-420
Pošljite nam e-pošto: info@hielscher.com

Maziva z izboljšanimi funkcionalnostmi nanodelcev

Mazalna olja imajo lahko veliko koristi od nano-dodatkov, ki pomagajo zmanjšati trenje in obrabo. Vendar je ključnega pomena, da so nanoaditivi, kot so nanodelci, grafenski monoplasti ali nanosfere jedrne lupine, v mazivu enakomerno in enojno razpršeni. Ultrazvočna disperzija se je izkazala za zanesljivo in učinkovito metodo mešanja, ki zagotavlja homogeno porazdelitev nanodelcev in preprečuje agregacijo.

Kako razpršiti nano-dodatke v mazalnih tekočinah? – Z ultrazvokom!

Uporaba nano-dodatkov v mazivih velja za eno najučinkovitejših metod za izboljšanje triboloških lastnosti, zmanjšanje trenja in obrabe. Takšna tribolološka izboljšava močno povečuje varčevanje z energijo, zmanjšanje emisij in s tem zmanjšuje vpliv na okolje.
Izziv nano-izboljšanih maziv je mešanje: nanomateriali, kot so nanodelci ali kristalna nano celuloza, zahtevajo usmerjene mešalnike z visokim striženjem, ki nanomateriale enakomerno razpršijo in razpletajo v posamezne delce. Ultrazvok z uporabo ultrazvočnih sond z visoko močjo je z ustvarjanjem edinstvenih energetsko gostih polj dokazano superioren pri obdelavi nanomaterialov in je s tem uveljavljena metoda za nano-disperzije.
Ultrazvočni razpršilnik se lahko uporablja v serijskem in neprekinjenem načinu pretoka za mešanje nanopolnil v varishes.(2009) so pokazali, da je disperzijska stabilnost treh različnih nanodelcev (molibdenov disulfid (MoS2), volframov disulfid (WS2) in heksagonalni borov nitrid (hBN)) v CIMFLO 20 z ultrazvočno obdelavo boljša kot pri mehanskem stresanju in mešanju. Ker ultrazvočna kavitacija ustvarja edinstvene energetsko goste pogoje, ultrazvočna razvaritev tipa sonde odlikuje konvencionalne disperzijske tehnike v učinkovitosti in učinkovitosti.
Lastnosti nanodelcev, kot so velikost, oblika in koncentracija, vplivajo na njihove tribološke lastnosti. Medtem ko se idealna nano-velikost razlikuje glede na odvisnost od materiala, večina nanodelcev kaže najvišje funkcionalnosti v razponu od deset do sto nanometrov. Idealna koncentracija nano-dodatkov v mazalnem olju je večinoma med 0,1–5,0%.
Oksidni nanodelci, kot so Al2O3, CuO ali ZnO, se pogosto uporabljajo kot nanodelci, ki izboljšujejo tribološko učinkovitost maziv. Drugi dodatki vključujejo dodatke brez pepela, ionske tekočine, boratne estre, anorganske nanomateriale, nanostrukture, pridobljene iz ogljika, kot so ogljikove nanocevke (CNT), grafit in grafen. Posebni dodatki se uporabljajo za izboljšanje specifičnih lastnosti mazalnih olj. Na primer, maziva za preprečevanje obrabe vsebujejo dodatke za ekstremne tlake, kot so molibden disulfid, grafit, žveplovi olefini in dialkilditiokarbamatni kompleksi ali dodatki proti obrabi, kot so triarilfosfati in cinkov dialkilditiofosfat.
Ultrazvočni homogenizatorji so zanesljivi mešalniki in se uporabljajo za formulacijo visoko zmogljivih maziv. Sonication, ki je znan kot boljši, ko gre za pripravo nano suspenzij, je zelo učinkovit za industrijsko proizvodnjo mazalnih olj.

Zahteva za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.




Visoko zmogljivi ultrazvočni aparati so zanesljivi in visoko učinkoviti linijski mešalni sistemi za proizvodnjo nano-maziv.

Industrijski ultrazvočni mešalni sistem za visoko zmogljivo disperzijo nanodelcev v mazalna olja.

Video prikazuje ultrazvočno mešanje in razprševanje grafita v 250 ml epoksidne smole (Toolcraft L) z uporabo ultrazvočnega homogenizatorja (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics izdeluje opremo za razprševanje grafita, grafena, ogljikovih nanocevk, nanožic ali polnil v laboratoriju ali v proizvodnih procesih velikih količin. Tipične aplikacije so disperziranje nano materialov in mikro materialov med postopkom funkcionalizacije ali za disperzijo v smole ali polimere.

Zmešajte epoksidno smolo z grafitnim polnilom z uporabo ultrazvočnega homogenizatorja UP400St (400 vatov)

Sličica videoposnetka

Ultrazvočna proizvodnja mazanja

  • izboljšana tribolološka učinkovitost
  • enotna vključitev nanododatkov
  • maziva na osnovi rastlinskega olja
  • Priprava Tribofilma
  • tekočine za oblikovanje pločevine
  • nanofluidi za izboljšano učinkovitost hlajenja
  • ionske tekočine v vodnem lubrikantu ali mazivu na oljni osnovi
  • tekočine za prevlačenje
Aluminijev oksid se razprši v mazivih z uporabo ultrazvočne moči.

Ultrazvočna disperzija aluminijevega oksida (Al2O3) povzroči znatno zmanjšanje velikosti delcev in enakomerno disperzijo.

Proizvodnja maziv z nanododatki

Za proizvodnjo mazalnih olj, ojačanih z nanomaterialom, so ključni ustrezni nanomateriali ter zmogljiva in učinkovita disperzijska tehnika. Brez zanesljive in dolgoročno stabilne nano-disperzije ni mogoče izdelati visoko zmogljivega maziva.
Ultrazvočno mešanje in dispergiranje je uveljavljena metoda za proizvodnjo visoko zmogljivih maziv. Bazno olje maziv je ojačano z dodatki, kot so nanomateriali, polimeri, zaviralci korozije, antioksidanti in drugi fini agregati. Ultrazvočne strižne sile so zelo učinkovite pri zagotavljanju zelo fine porazdelitve velikosti delcev. Ultrazvočne (sonomahanske) sile so sposobne mleti celo primarne delce in se uporabljajo za funkcionalizacijo delcev, tako da nastali nanodelci ponujajo vrhunske lastnosti (npr. Površinska modifikacija, NP jedro-lupina, dopirani NP).
Ultrazvočni mešalniki z visokim striženjem lahko močno pomagajo pri učinkoviti izdelavi visoko zmogljivih maziv!

Ultrazvočna disperzija je zelo učinkovita za distribucijo nano-dodatkov, kot so nanodelci, antikorozijska sredstva in zaščitni dodatki proti obrabi v mazalna olja.

Oljna mešanica s cinkovim dialkilditiofosfatom (ZDDP) in površinsko modificiranimi nanodelci PTFE (PHGM) po ultrazvočni disperziji.
(Študija in slika: Sharma et al., 2017)

Zahteva za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.




Novi nanododatki v mazalnih oljih

Razviti so novi dodatki nano velikosti za nadaljnje izboljšanje funkcionalnosti in učinkovitosti mazalnih olj in masti. Na primer, celulozni nanokristali (CNC) so raziskave in preizkušeni za formulacijo zelenih maziv. Zakani et al. (2022) so pokazali, da – v primerjavi z nezvočnimi mazalnimi suspenzijami – sonikirana CNC maziva bi lahko zmanjšala COF (koeficient trenja) in obrabo za skoraj 25 oziroma 30%. Rezultati te študije kažejo, da lahko ultrazvočna obdelava znatno izboljša zmogljivost mazanja vodnih suspenzij CNC.

Visoko zmogljivi ultrazvočni dispergatorji za proizvodnjo maziv

Kadar se nanododatki uporabljajo v industrijskih proizvodnih procesih, kot je proizvodnja mazalnih olj, je ključnega pomena, da se suhi praški (tj. nanomateriali) homogeno zmešajo v tekočo fazo (mazalno olje). Disperzija nanodelcev zahteva zanesljivo in učinkovito tehniko mešanja, ki uporablja dovolj energije za razbijanje aglomeratov, da se sprostijo lastnosti nanodelcev. Ultrazvočni aparati so znani kot močni in zanesljivi razpršilniki, zato se uporabljajo za homogeno deaglomeracijo in distribucijo različnih materialov, kot so aluminijev oksid, nanocevke, grafen, minerali in številni drugi materiali v tekočo fazo, kot so mineralna, sintetična ali rastlinska olja. Hielscher Ultrasonics načrtuje, proizvaja in distribuira visoko zmogljive ultrazvočne razpršilnike za vse vrste homogenizacije in deaglomeracije.
Kontaktirajte nas zdaj, če želite izvedeti več o ultrazvočni disperziji nano-dodatkov v mazivih!

Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:

Obseg serije Pretok Priporočene naprave
1 do 500 ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 00,2 do 4 l/min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l/min UIP4000hdT
15 do 150L 3 do 15 l/min UIP6000hdT
n.a. 10 do 100 l/min UIP16000
n.a. Večji Grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahtevate dodatne informacije o ultrazvočnih procesorjih, aplikacijah in ceni. Z veseljem bomo razpravljali o vašem postopku z vami in vam ponudili ultrazvočni sistem, ki ustreza vašim zahtevam!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.




Ultrazvočni homogenizatorji z visokim striženjem se uporabljajo v laboratorijski, namizni, pilotni in industrijski obdelavi.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje za mešanje, disperzijo, emulgacijo in ekstrakcijo v laboratorijski, pilotni in industrijski ravni.



Ultrazvočno dispergirano PTFE nanomazivo kaže dobro stabilnost po ultrazvočni obdelavi.

PTFE nanomaziva po 7 dneh priprave (A: bazno olje, B: PTFE nanomazivo z 1-urno ultrazvočno obdelavo, C: PTFE nanomazivo s 30 min. ultrazvočno obdelavo).
(Študija in slika: © Kumar et al., 2013)

Ultrasonication proizvaja enakomerno porazdeljene in zelo stabilne aluminijeve nanodelce v mazalnih oljih.

Učinek ultrazvočne razprave na disperzijsko stabilnost Al2O3 v mazivih.
(Študija in grafika: © Sharif et al., 2017)

Dejstva, ki jih je vredno vedeti

Kaj so maziva?

Glavna uporaba maziv ali mazalnih olj je zmanjšanje trenja in obrabe zaradi mehanskega stika in toplote. Glede na uporabo in sestavo se maziva delijo na motorna olja, tekočine za menjalnike, hidravlične tekočine, olja za menjalnike in industrijska maziva.
Zato se maziva pogosto uporabljajo v motornih vozilih in industrijskih strojih. Za zagotovitev dobrega mazanja mazalna olja običajno vsebujejo 90% baznega olja (večinoma naftnih frakcij, tj. mineralnih olj) in manj kot 10% aditivov. Če se mineralnim oljem izognemo, se lahko kot alternativna bazna olja uporabijo rastlinska olja ali sintetične tekočine, kot so hidrogenirani poliolefini, estri, silikoni, fluoroogljikovodiki in mnogi drugi. Glavna uporaba maziv je zmanjšanje trenja in obrabe zaradi mehanskega stika ter zmanjšanje izgub toplote in energije zaradi trenja. Zato se maziva pogosto uporabljajo v motornih vozilih in industrijskih strojih.
Antioksidativne snovi, kot so aminski in fenolni primarni antioksidanti, naravne kisline, razgradniki peroksidov in pirazini, podaljšujejo življenjski cikel maziv s povečanjem oksidativne odpornosti. S tem je bazno olje zaščiteno pred toplotno razgradnjo, saj se termooksidativna razgradnja pojavlja v reducirani in zapozneli obliki.

Vrste maziv

Tekoča maziva: Tekoča maziva na splošno temeljijo na eni vrsti baznega olja. Temu baznemu olju se pogosto dodajajo snovi, da se izboljša funkcionalnost in učinkovitost. Tipični dodatki vključujejo na primer vodo, mineralno olje, lanolin, rastlinsko ali naravno olje, nanododatke itd.
Večina maziv je tekočih in jih je mogoče razvrstiti glede na njihov izvor v dve skupini:

  1. Mineralna olja: Mineralna olja so mazalna olja, rafinirana iz surove nafte.
  2. Sintetična olja: Sintetična olja so mazalna olja, ki so izdelana z uporabo spojin, ki so umetno modificirane ali sintetizirane iz modificirane nafte.

Mazalna mast je trdno ali poltrdno mazivo, ki je sestavljeno iz tekočega maziva, ki se zgošči z razprševanjem zgoščevalcev. Za proizvodnjo mazalne masti se mazalna olja uporabljajo kot bazna olja in so glavna sestavina. Mazalna mast vsebuje približno 70% do 80% mazalnega olja.

Penetracijska maziva in suha maziva so nadaljnje vrste, ki se uporabljajo predvsem za nišne aplikacije.

Številne vrste nanodelcev so bile uspešno vključene v maziva z uporabo ultrazvočnih razpršilcev.

Nano-dodatki, kot so navedeni zgoraj, se lahko uspešno mešajo v maziva z uporabo ultrazvočnih razpršilcev.


 

Literatura / Reference


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.

Z veseljem bomo razpravljali o vašem postopku.

Let's get in contact.