Мастильні матеріали з покращеними функціональними можливостями наночастинок

Мастильні масла можуть отримати велику користь від нанодобавок, які допомагають зменшити тертя і знос. Однак дуже важливо, щоб нанодобавки, такі як наночастинки, моношари графена або наносфери ядра-оболонки, були рівномірно та однодисперсними в мастилі. Ультразвукова дисперсія була доведена як надійний та ефективний метод змішування, що забезпечує однорідний розподіл наночастинок та запобігає агрегації.

Як диспергувати нанодобавки в мастильних рідинах? – З ультразвуком!

Використання нанодобавок в мастильних матеріалах розглядається як один з найбільш ефективних методів поліпшення трибологічних характеристик, що знижують тертя і знос. Таке трибологічне вдосконалення значно посилює енергозбереження, скорочення викидів, тим самим знижуючи вплив на навколишнє середовище.
Проблема нано-вдосконалених мастильних матеріалів полягає в змішуванні: наноматеріали, такі як наночастинки або кристалічна наноцелюлоза, вимагають сфокусованих високозсувних змішувачів, які розсіюють і розплутують наноматеріали рівномірно на окремі частинки. Створюючи унікальні енергоємні поля, ультразвукове дослідження за допомогою ультразвукових зондів високої потужності було доведено перевагу в обробці наноматеріалів і тим самим є встановленим методом нанодисперсії.
Ультразвуковий диспергатор може використовуватися в пакетному та безперервному потоковому режимі для змішування нанонаповнювачів у вариші.Molseh et al. (2009) показали, що стабільність дисперсії трьох різних наночастинок (дисульфід молібдену (MoS2), дисульфід вольфраму (WS2) і гексагональний нітрид бору (hBN)) в CIMFLO 20 з ультразвуковою обробкою була кращою, ніж при механічному струшуванні і перемішуванні. Оскільки ультразвукова кавітація створює унікальні енергоємні умови, ультразвукове дослідження типу зонда перевершує звичайні методи дисперсії за ефективністю та ефективністю.
Такі характеристики наночастинок, як розмір, форма та концентрація, впливають на їх трибологічні властивості. Хоча ідеальний нанорозмір змінюється залежно від матеріалу, більшість наночастинок демонструють найвищі функціональні можливості в діапазоні від десяти до сотень нанометрів. Ідеальна концентрація нанодобавок в мастиній олії в основному становить від 0,1 до 5,0% .
Оксидні наночастинки, такі як Al2O3, CuO або ZnO, широко використовуються як наночастинки, що поліпшують трибологічні показники мастильних матеріалів. Інші добавки включають беззольні добавки, іонні рідини, ефіри боратів, неорганічні наноматеріали, наноструктури вуглецевого походження, такі як вуглецеві нанотрубки (CNTs), графіт і графен. Специфічні добавки використовуються з метою поліпшення специфічних властивостей мастильних масел. Наприклад, зносопрофілактичні мастильні матеріали містять добавки екстремального тиску, такі як дисульфід молібдену, графіт, сульфірованние олефіни та діалкілдітіокарбаматні комплекси або протизносні добавки, такі як триарилфосфати та діалкілдитіофосфат цинку.
Гомогенізатори ультразвукового зондового типу є надійними змішувачами і використовуються для рецептури високопродуктивних мастильних матеріалів. Відомий як чудовий, коли справа доходить до приготування нанорозмірних суспензій, ультразвукова обробка є високоефективною для промислового виробництва мастильних масел.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Високопродуктивні ультразвукові апарати - це надійні та високоефективні вбудовані системи змішування для виробництва нано-мастильних матеріалів.

Промислова ультразвукова система змішування для високопропускної дисперсії наночастинок у мастила.

Відео показує ультразвукове змішування та диспергування графіту в 250 мл епоксидної смоли (Toolcraft L), використовуючи ультразвуковий гомогенізатор (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics виготовляє обладнання для диспергування графіту, графена, вуглецево-нанотрубок, нанодротів або наповнювачів у лабораторії або у виробничих процесах великого обсягу. Типовими сферами застосування є диспергування наноматеріалів і мікроматеріалів в процесі функціоналізації або для диспергування в смоли або полімери.

Змішайте епоксидну смолу з графітовим наповнювачем за допомогою ультразвукового гомогенізатора UP400St (400 Вт)

Ультразвукове виробництво мастила

  • поліпшення трибологічних показників,
  • Рівномірне включення нанодобавок
  • мастильні матеріали на рослинній масляній основі
  • приготування трибоплівки
  • Листові металообробні рідини
  • нанофлуїди для підвищення ефективності охолодження
  • іонні рідини у водному мастилі або мастилі на масляній основі
  • Протягання рідини
Оксид алюмінію диспергується в мастильних матеріалах за допомогою power-ultrasonication.

Ультразвукова дисперсія оксиду алюмінію (Al2O3) призводить до значного зменшення розміру частинок та рівномірної дисперсії.

Виробництво мастильних матеріалів з нано-добавками

Для виробництва нано-армованих мастильних масел вирішальне значення мають адекватний наноматеріал і потужна, ефективна методика дисперсії. Без надійної і тривалої стабільної нанодисперсії не може бути виготовлена високопродуктивна мастило.
Ультразвукове змішування і диспергування є усталеним методом виробництва високопродуктивних мастильних матеріалів. Базове масло мастильних матеріалів посилено такими присадками, як наноматеріали, полімери, інгібітори корозії, антиоксиданти та інші дрібні агрегати. Ультразвукові сили зсуву високоефективні в забезпеченні дуже тонкого розподілу розмірів частинок. Ультразвукові (сономеханічні) сили здатні фрезерувати навіть первинні частинки і застосовуються для функціоналізації частинок, так що отримані наночастинки пропонують чудові характеристики (наприклад, модифікація поверхні, NP оболонки ядра, леговані NP).
Ультразвукові змішувачі з високим зсувом можуть значно допомогти ефективно виготовляти високопродуктивні мастильні матеріали!

Ультразвукове диспергування є високоефективним для розподілу нанодобавок, таких як наночастинки, антикорозійні агенти та захисні добавки проти зносу, у мастильні масла.

Суміш нафти з цинковим діалкілдитіофосфатом (ZDDP) та поверхневими модифікованими наночастинками PTFE (PHGM) після ультразвукової дисперсії.
(Дослідження та фото: Шарма та ін., 2017)

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Нові нанодобавки в мастильних маслах

Нові нанорозмірні присадки розроблені для подальшого поліпшення функціональних можливостей і продуктивності мастильних масел і мастил. Наприклад, нанокристали целюлози (ЧПУ) досліджуються і тестуються на рецептуру зелених мастильних матеріалів. Zakani et al. (2022) продемонстрували, що – у порівнянні з незвуковими мастильними суспензіями – ультразвукові мастильні матеріали з ЧПУ можуть зменшити COF (коефіцієнт тертя) і зносу майже на 25 і 30% відповідно. Результати цього дослідження свідчать про те, що ультразвукова обробка може значно поліпшити характеристики змащення водних суспензій з ЧПУ.

Високопродуктивні ультразвукові дисперсії для виробництва мастильних матеріалів

Коли нанодобавки використовуються в промислових виробничих процесах, таких як виробництво мастильних масел, дуже важливо, щоб сухі порошки (тобто наноматеріали) були однорідно змішані в рідку фазу (мастило). Дисперсія наночастинок вимагає надійної та ефективної техніки змішування, яка застосовує достатньо енергії для розриву агломератів, щоб розкрити якості наномасштабних частинок. Ультраакукатори добре відомі як потужні та надійні дисперсери, тому використовуються для деагломерації та розподілу різних матеріалів, таких як оксид алюмінію, нанотрубки, графен, мінерали та багато інших матеріалів, однорідних у рідку фазу, такі як мінеральні, синтетичні або рослинні олії. Hielscher Ultrasonics розробляє, виробляє та поширює високопродуктивні ультразвукові дисперсії для будь-якого виду гомогенізації та деагломерації.
Зв'яжіться з нами зараз, щоб дізнатися більше про ультразвукову дисперсію нанодобавок в мастильних матеріалах!

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:

пакетний Обсяг швидкість потоку Рекомендовані пристрої
Від 1 до 500мл Від 10 до 200мл / хв UP100H
Від 10 до 2000мл Від 20 до 400мл / хв UP200Ht, UP400St
0.1 до 20 л 0.2 до 4л / хв UIP2000hdT
Від 10 до 100 л Від 2 до 10 л / хв UIP4000hdT
від 15 до 150л від 3 до 15 л/хв UIP6000hdT
застосовується Від 10 до 100 л / хв UIP16000
застосовується більший кластер UIP16000

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, щоб запросити додаткову інформацію про ультразвукові процесори, програми та ціни. Ми будемо раді обговорити ваш процес з вами і запропонувати вам ультразвукову систему, що відповідає вашим вимогам!









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвукові гомогенізатори з високим зсувом використовуються в лабораторній, лавці, пілотній та промисловій обробці.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефотозні ультразвукові гомогенізатори для змішування застосувань, дисперсії, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних і промислових масштабах.



Ультразвуково дисперсний нанолубрикант PTFE показує хорошу стабільність після обробки ультразвукової обробки.

Нанолубриканти PTFE після 7 днів підготовки (A: базова олія, B: PTFE нанолубрикант з ультразвуком 1 год., C: Нанолубрикант PTFE з 30 хв. ультразвуку).
(Дослідження та фото: © Кумар та ін., 2013)

Ультразвук виробляє рівномірно розподілені та високостабільні наночастинки алюмінію в мастильних маслах.

Вплив ультразвуку на дисперсійну стабільність Al2O3 в мастильних матеріалах.
(Дослідження та графіка: © Шаріф та ін., 2017)

Факти варті знати

Що таке мастильні матеріали?

Основне застосування мастильних матеріалів або мастильних масел полягає в зменшенні тертя і зносу від механічного контакту, а також тепла. Залежно від їх використання і складу мастильні матеріали поділяються на моторні масла, трансмісійні рідини, гідравлічні рідини, трансмісійні масла, промислові мастила.
Тому мастильні матеріали широко використовуються як в автотранспорті, так і в промислових машинах. Для забезпечення хорошого змащення мастила зазвичай містять 90% базового масла (в основному нафтових фракцій, тобто мінеральних масел) і менше 10% присадок. Коли мінеральних масел уникають, рослинні олії або синтетичні рідини, такі як гідрогенізовані поліолефіни, складні ефіри, силікони, флюорокарбони та багато інших, можуть використовуватися як альтернативні базові масла. Основне застосування мастильних матеріалів полягає в зменшенні тертя і зносу від механічного контакту, а також в зниженні фрикційних тепло- і енергетичних втрат. Тому мастильні матеріали широко використовуються як в автотранспорті, так і в промислових машинах.
Антиоксидантні речовини, такі як амінові і фенольні первинні антиоксиданти, природні кислоти, редуценти пероксиду і піразини, продовжують життєвий цикл мастильних матеріалів за рахунок підвищення окислювальної стійкості. Таким чином, базове масло захищене від деградації тепла, оскільки термоокислювальний розпад відбувається у відновленому та відстроченому вигляді.

різновиди мастильних матеріалів

Рідкі мастильні матеріали: Рідкі мастила, як правило, базуються на одному типі базового масла. До цього базового масла часто додають офтерні речовини з метою поліпшення функціональності і продуктивності. Типові добавки включають, наприклад, воду, мінеральне масло, ланолін, рослинне або натуральне масло, нанодобавки тощо.
Більшість мастильних матеріалів є рідинами, і їх можна класифікувати за походженням на дві групи:

  1. Мінеральні масла: Мінеральні масла - це мастила, очищені з сирої нафти.
  2. Синтетичні масла: Синтетичні масла - це мастила, які виготовляються з використанням сполук, які штучно модифіковані або синтезовані з модифікованої нафти.

Мастило для змащування являє собою тверде або напівтверде мастило, яке складається з рідкого мастила, яке загусає шляхом розсіювання в нього згущуючих агентів. Для того щоб виробляти мастило, мастильні масла використовуються в якості базових масел і є основним інгредієнтом. Мастило для змащування містить приблизно від 70% до 80% мастила.

Проникаючі мастильні матеріали і сухі мастильні матеріали є подальшими типами, які застосовуються здебільшого для нішевих застосувань.

Численні типи наночастинок були успішно включені в мастильні матеріали за допомогою ультразвукових дисперсів.

Нанодобавки, як зазначено вище, можуть бути успішно змішані в мастильні матеріали за допомогою ультразвукових дисперсів.


 

Література/довідники


Високопродуктивний ультразвук! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактного лабораторного ультраакукатора над блоками лави до повних промислових ультразвукових систем.

Hielscher Ультразвук виробляє високоемоціивні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторія до промислових розмірів.