Мазива са функцијама побољшаним наночестицама

Уља за подмазивање могу имати велике користи од нано-адитива, који помажу у смањењу трења и хабања. Међутим, кључно је да нано-адитиви као што су наночестице, монослојеви графена или наносфере језгро-љуска буду једнолично и једноструко дисперговани у мазиву. Ултразвучна дисперзија се доказала као поуздан и ефикасан метод мешања, који обезбеђује хомогену дистрибуцију наночестица и спречава агрегацију.

Како дисперговати нано-адитиве у течностима за подмазивање? – Са ултразвуком!

Употреба нано-адитива у мазивима сматра се једном од најефикаснијих метода за побољшање триболошких карактеристика смањујући трење и хабање. Такво триболошко побољшање у великој мери повећава очување енергије, смањење емисија, чиме се смањује утицај на животну средину.
Изазов нано побољшаних мазива лежи у мешању: наноматеријали као што су наночестице или кристална нано целулоза захтевају фокусиране миксере са високим смицањем који распршују и растављају наноматеријале уједначено у појединачне честице. Стварањем јединствених енергетски густих поља, ултразвучна обрада помоћу ултразвучних сонди велике снаге је доказана супериорност у обради наноматеријала и тиме је успостављена метода за нано-дисперзије.
Молсех ет ал. (2009) су показали да је стабилност дисперзије три различите наночестице (молибден дисулфид (МоС2), волфрам дисулфид (ВС2) и хексагонални бор нитрид (хБН)) у ЦИМФЛО 20 уз ултразвучни третман боља од оне уз механичко мућкање и мешање. Како ултразвучна кавитација ствара јединствене услове густоће енергије, ултразвучна метода сонде надмашује конвенционалне технике дисперзије у ефективности и ефикасности.
Карактеристике наночестица као што су величина, облик и концентрација утичу на њихова триболошка својства. Док идеална нано-величина варира у зависности од материјала, већина наночестица показује највећу функционалност у распону од десет до сто нанометара. Идеална концентрација нано-адитива у мазивом уљу је углавном између 0,1-5,0%.
Наночестице оксида као што су Ал2О3, ЦуО или ЗнО се широко користе као наночестице које побољшавају триболошке перформансе мазива. Остали адитиви укључују адитиве без пепела, јонске течности, боратне естре, неорганске наноматеријале, наноструктуре добијене угљеником као што су угљеничне наноцеви (ЦНТ), графит и графен. Специфични адитиви се користе у циљу побољшања специфичних својстава мазивих уља. На пример, мазива за спречавање хабања садрже адитиве за екстремне притиске као што су молибден дисулфид, графит, сумпоризовани олефини и комплекси диалкилдитиокарбамата или адитиви против хабања као што су триарилфосфати и цинк диалкилдитиофосфат.
Ултразвучни хомогенизатори типа сонде су поуздани миксери и користе се за формулацију мазива високих перформанси. Позната као супериорна када је у питању припрема суспензија нано величине, соникација је веома ефикасна за индустријску производњу мазивих уља.

Ултразвучна дисперзија алуминијум оксида (Ал2О3) доводи до значајног смањења величине честица и равномерне дисперзије.

Производња мазива са нано-адитивима

За производњу нано-појачаних мазивих уља, адекватан наноматеријал и моћна, ефикасна техника дисперзије су кључни. Без поуздане и дугорочно стабилне нано-дисперзије, не може се произвести мазиво високих перформанси.
Ултразвучно мешање и дисперговање је успостављена метода за производњу мазива високих перформанси. Базно уље мазива је ојачано адитивима као што су наноматеријали, полимери, инхибитори корозије, антиоксиданси и други фини агрегати. Ултразвучне силе смицања су веома ефикасне у обезбеђивању веома фине расподеле величине честица. Ултразвучне (сономеханичке) силе су способне да самељу чак и примарне честице и примењују се на функционализацију честица, тако да резултујуће наночестице нуде супериорне карактеристике (нпр. модификација површине, НП језгро-љуска, допирани НП).
Ултразвучни миксери са високим смицањем могу у великој мери помоћи у ефикасној производњи мазива високих перформанси!

Нови нано-адитиви у уљима за подмазивање

Нови адитиви нано величине су развијени за даље побољшање функционалности и перформанси уља и масти за подмазивање. На пример, нано-кристали целулозе (ЦНЦ) се истражују и тестирају за формулацију зелених мазива. Закани и др. (2022) су то показали – у поређењу са несонифицираним суспензијама за подмазивање – соницирана ЦНЦ мазива могу смањити ЦОФ (коефицијент трења) и хабање за скоро 25 односно 30%. Резултати ове студије сугеришу да обрада ултразвуком може значајно побољшати перформансе подмазивања ЦНЦ водених суспензија.

Ултразвучни дисперзатори високих перформанси за производњу мазива

Када се наноадитиви користе у индустријским производним процесима као што је производња уља за подмазивање, кључно је да суви прахови (тј. наноматеријали) буду хомогено помешани у течну фазу (уље за подмазивање). Дисперзија нано-честица захтева поуздану и ефикасну технику мешања, која примењује довољно енергије да разбије агломерате како би се ослободили квалитети честица нано-размера. Ултрасоникатори су добро познати као моћни и поуздани дисперзатори, стога се користе за деагломерацију и дистрибуцију различитих материјала као што су алуминијум оксид, наноцеви, графен, минерали и многи други материјали хомогено у течну фазу као што су минерална, синтетичка или биљна уља. Хиелсцхер Ултрасоницс дизајнира, производи и дистрибуира ултразвучне дисперзере високих перформанси за било коју врсту апликација за хомогенизацију и деагломерацију.
Контактирајте нас сада да сазнате више о ултразвучној дисперзији нано-адитива у мазивима!

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: