Nanozarrachalar bilan yaxshilangan funksiyalarga ega moylash materiallari
Yog 'moylari ishqalanish va eskirishni kamaytirishga yordam beradigan nano-qo'shimchalardan katta foyda keltirishi mumkin. Shu bilan birga, nano-qo'shimchalar, masalan, nanozarrachalar, grafen mono qatlamlari yoki yadro qobig'i nanosferalari moylash materiallarida bir xil va bir dispersli bo'lishi juda muhimdir. Ultrasonik dispersiya ishonchli va samarali aralashtirish usuli sifatida isbotlangan, bir hil nanopartikullar tarqalishini ta'minlaydi va agregatsiyani oldini oladi.
Nano-qo'shimchalarni moylash suyuqliklarida qanday tarqatish mumkin? – Ultratovush bilan!
Nano-qo'shimchalarni moylash materiallarida qo'llash ishqalanish va eskirishni kamaytiradigan tribologik xususiyatlarni yaxshilashning eng samarali usullaridan biri hisoblanadi. Bunday tribologik takomillashtirish energiya tejashni, emissiyani kamaytirishni sezilarli darajada oshiradi va shu bilan atrof-muhitga ta'sirni kamaytiradi.
Nano-yaxshilangan moylash materiallarining muammosi aralashtirishda yotadi: nanozarrachalar yoki kristalli nanotsellyuloza kabi nanomateriallar nano-materiallarni yagona zarrachalarga bir xilda tarqatadigan va ajratadigan yuqori kesishuvchi mikserlarni talab qiladi. Noyob energiya zich maydonlarni yaratish, yuqori quvvatli ultratovush zondlari yordamida ultratovush nanomateriallarni qayta ishlashda ustunligi isbotlangan va shu bilan nano-dispersiyalar uchun belgilangan usuldir.
Molseh va boshqalar. (2009) ultratovush bilan ishlov berish bilan CIMFLO 20 da uch xil nanopartikullarning (molibden disulfidi (MoS2), volfram disulfidi (WS2) va olti burchakli bor nitridi (hBN)) dispersiya barqarorligi mexanik chayqash va aralashtirishga qaraganda yaxshiroq ekanligini ko'rsatdi. Ultrasonik kavitatsiya noyob energiya talab qiladigan sharoitlarni yaratganligi sababli, prob tipidagi ultratovushli an'anaviy dispersiya usullaridan samaradorlik va samaradorlik bo'yicha ustunlik qiladi.
Nanopartikullarning o'lchami, shakli va kontsentratsiyasi kabi xususiyatlari ularning tribologik xususiyatlariga ta'sir qiladi. Ideal nano-o'lcham materialga bog'liq bo'lsa-da, ko'pchilik nanozarralar o'ndan yuz nanometrgacha bo'lgan eng yuqori funktsiyalarni ko'rsatadi. Yog 'moyidagi nano-qo'shimchalarning ideal konsentratsiyasi asosan 0,1-5,0% ni tashkil qiladi.
Al2O3, CuO yoki ZnO kabi oksid nanozarralari moylash materiallarining tribologik ko'rsatkichlarini yaxshilaydigan nanozarralar sifatida keng qo'llaniladi. Boshqa qo'shimchalar orasida kulsiz qo'shimchalar, ionli suyuqliklar, borat esterlari, noorganik nanomateriallar, uglerod nanotubalari (CNT), grafit va grafen kabi ugleroddan olingan nanostrukturalar mavjud. Moy moylarining o'ziga xos xususiyatlarini yaxshilash uchun maxsus qo'shimchalar qo'llaniladi. Masalan, eskirishni oldini oluvchi moylash materiallari tarkibida molibden disulfidi, grafit, oltingugurtlangan olefinlar va dialkilditiokarbamat komplekslari yoki triarilfosfatlar va sink dialkilditiofosfat kabi aşınmaya qarshi qo'shimchalar kabi haddan tashqari bosimli qo'shimchalar mavjud.
Ultrasonik prob tipidagi gomogenizatorlar ishonchli aralashtirgichlar bo'lib, yuqori samarali moylash materiallarini shakllantirish uchun ishlatiladi. Nano o'lchamdagi suspenziyalarni tayyorlashda ustun bo'lgan sonikatsiya moy moylarini sanoat ishlab chiqarish uchun yuqori samarali hisoblanadi.
Nanozarrachalarni moylash moylariga yuqori o'tkazuvchanlik dispersiyasi uchun sanoat ultratovushli aralashtirish tizimi.
- yaxshilangan tribologik ko'rsatkichlar
- yagona nano-qo'shimchalarning birlashishi
- o'simlik moyiga asoslangan moylash materiallari
- tribofilm tayyorlash
- qatlamli metall hosil qiluvchi suyuqliklar
- sovutish samaradorligini oshirish uchun nano suyuqliklar
- suvli yoki moyli moyli ionli suyuqliklar
- yiringli suyuqliklar
Alyuminiy oksidi (Al2O3) ning ultratovush dispersiyasi zarrachalar hajmini sezilarli darajada kamaytirishga va bir xil dispersiyaga olib keladi.
Nano-qo'shimchalar bilan moylash materiallari ishlab chiqarish
Nano-mustahkamlangan moylash moylarini ishlab chiqarish uchun etarli nano-material va kuchli, samarali dispersiya texnikasi juda muhimdir. Ishonchli va uzoq muddatli barqaror nano-dispersiyasiz yuqori samarali moylash materiallarini ishlab chiqarish mumkin emas.
Ultrasonik aralashtirish va tarqatish yuqori samarali moylash materiallarini ishlab chiqarish uchun o'rnatilgan usuldir. Yog'larning asosiy moyi nanomateriallar, polimerlar, korroziya inhibitörleri, antioksidantlar va boshqa nozik agregatlar kabi qo'shimchalar bilan mustahkamlangan. Ultrasonik kesish kuchlari juda nozik zarracha hajmi taqsimotini ta'minlashda juda samarali. Ultrasonik (sonomexanik) kuchlar hatto birlamchi zarrachalarni ham maydalashga qodir va zarrachalarni funksionallashtirish uchun qo'llaniladi, natijada paydo bo'lgan nanozarralar yuqori xususiyatlarni taqdim etadi (masalan, sirt modifikatsiyasi, yadro qobig'i NPlari, qo'shilgan NPlar).
Ultrasonik yuqori kesish mikserlari yuqori samarali moylash materiallarini samarali ishlab chiqarishga katta yordam beradi!
Ultrasonik dispersiyadan so'ng sink dialkilditiofosfat (ZDDP) va sirt o'zgartirilgan PTFE nanopartikullari (PHGM) bilan moy aralashmasi.
(O'rganish va rasm: Sharma va boshqalar, 2017)
Soqol moylarida yangi nano-qo'shimchalar
Yangi nano o'lchamdagi qo'shimchalar moylash moylari va moylarning funksionalligi va ishlashini yanada yaxshilash uchun ishlab chiqilgan. Masalan, tsellyuloza nano-kristallari (CNC) yashil moylash materiallarini shakllantirish uchun tadqiqotlar va sinovdan o'tkaziladi. Zakani va boshqalar. (2022) buni ko'rsatdi – tovushsiz moylash suspenziyalari bilan solishtirganda – soniklangan CNC moylash materiallari COF (ishqalanish koeffitsienti) va eskirishni mos ravishda deyarli 25 va 30% ga kamaytirishi mumkin. Ushbu tadqiqot natijalari shuni ko'rsatadiki, ultratovushli ishlov berish CNC suvli suspenziyalarining moylash ko'rsatkichlarini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin.
Yog'larni ishlab chiqarish uchun yuqori samarali ultratovushli disperserlar
Nano-qo'shimchalar sanoat ishlab chiqarish jarayonlarida, masalan, moylash moylarini ishlab chiqarishda qo'llanilganda, quruq kukunlar (ya'ni, nanomateriallar) suyuq fazaga (moy moyi) bir hil aralashtirilgan bo'lishi juda muhimdir. Nano-zarrachalar dispersiyasi ishonchli va samarali aralashtirish texnikasini talab qiladi, u nano-miqyosdagi zarrachalarning sifatlarini ochish uchun aglomeratlarni parchalash uchun yetarli energiya sarflaydi. Ultrasonikatorlar kuchli va ishonchli disperserlar sifatida yaxshi tanilgan, shuning uchun alyuminiy oksidi, nanotubalar, grafen, minerallar va boshqa ko'plab boshqa materiallar kabi mineral, sintetik yoki o'simlik moylari kabi suyuq fazaga bir hil holda turli materiallarni deaglomeratsiya qilish va tarqatish uchun ishlatiladi. Hielscher Ultrasonics har qanday homogenizatsiya va deaglomeratsiya ilovalari uchun yuqori samarali ultratovushli disperserlarni loyihalashtiradi, ishlab chiqaradi va tarqatadi.
Moylash materiallarida nano-qo'shimchalarning ultratovush dispersiyasi haqida ko'proq bilish uchun hozir biz bilan bog'laning!
Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:
| Buyurtma miqdori | Oqim darajasi | Tavsiya Qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 500ml uchun | 10 200ml / min uchun | UP100H |
| 10 2000mL uchun | 20 400ml / min uchun | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 20L | 04L / min uchun .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L uchun | 10L 2 / min | UIP4000hdT |
| 15 dan 150 l gacha | 3 dan 15 l / min | UIP6000hdT |
| ga | 10 100L / min uchun | UIP16000 |
| ga | katta | Klaster UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida dasturlarni aralashtirish, tarqatish, emulsifikatsiya va ekstraktsiya qilish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
7 kunlik tayyorgarlikdan so'ng PTFE nano-moylash materiallari (A: asosiy moy, B: 1 soat ultratovushli PTFE nano-moylash materiallari, C: 30 daqiqa ultratovushli PTFE nano-moylash materiallari).
(O'rganish va rasm: © Kumar va boshqalar, 2013)
Ultrasonikatsiyaning moylash materiallarida Al2O3 ning dispersiya barqarorligiga ta'siri.
(O'rganish va grafik: © Sharif va boshqalar, 2017)
Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar
Yog'lar nima?
Yog 'yoki moylash moylarining asosiy qo'llanilishi ishqalanishni va mexanik aloqa, shuningdek issiqlikni kamaytirishdir. Foydalanish va tarkibiga ko'ra moylash materiallari dvigatel moylari, transmissiya suyuqliklari, gidravlik suyuqliklar, tishli moylar va sanoat moylash materiallariga bo'linadi.
Shuning uchun moylash materiallari avtotransport vositalarida, shuningdek sanoat mashinalarida keng qo'llaniladi. Yaxshi moylashni ta'minlash uchun moylash moylari odatda 90% tayanch moy (asosan neft fraktsiyalari, ya'ni mineral moylar) va 10% dan kam qo'shimchalarni o'z ichiga oladi. Mineral moylardan saqlansa, o'simlik moylari yoki sintetik suyuqliklar, masalan, gidrogenlangan poliolefinlar, esterlar, silikonlar, florokarbonlar va boshqalar muqobil asosiy moylar sifatida ishlatilishi mumkin. Yog'larning asosiy qo'llanilishi ishqalanish va mexanik aloqa natijasida aşınmayı kamaytirish, shuningdek ishqalanish issiqlik va energiya yo'qotishlarini kamaytirishdir. Shuning uchun moylash materiallari avtotransport vositalarida, shuningdek sanoat mashinalarida keng qo'llaniladi.
Amin va fenolik birlamchi antioksidantlar, tabiiy kislotalar, peroksid parchalovchilar va pirazinlar kabi antioksidant moddalar oksidlanish qarshiligini oshirish orqali moylash materiallarining hayot aylanishini uzaytiradi. Shunday qilib, asosiy yog 'issiqlik buzilishidan himoyalangan, chunki termo-oksidlovchi parchalanish qisqargan va kechiktirilgan shaklda sodir bo'ladi.
Yog 'moylash turlari
Suyuq moylash materiallari: Suyuq moylash materiallari odatda bitta turdagi tayanch moyga asoslanadi. Ushbu asosiy moyga ko'pincha funksionallik va ishlashni yaxshilash uchun moddalar qo'shiladi. Odatdagi qo'shimchalarga, masalan, suv, mineral moy, lanolin, o'simlik yoki tabiiy yog', nano qo'shimchalar va boshqalar kiradi.
Ko'pchilik moylash materiallari suyuqlikdir va ularni kelib chiqishiga ko'ra ikki guruhga bo'lish mumkin:
- Mineral moylar: Mineral moylar xom neftdan tozalangan moylash moylari.
- Sintetik yog'lar: Sun'iy ravishda o'zgartirilgan yoki o'zgartirilgan neftdan sintez qilingan birikmalar yordamida ishlab chiqarilgan sintetik moylar.
Yog 'moylash qattiq yoki yarim qattiq moylash vositasi bo'lib, suyuq moylash vositasidan iborat bo'lib, unga quyuqlashtiruvchi moddalarni tarqatish orqali quyuqlashadi. Moylash moylarini ishlab chiqarish uchun moylash moylari asosiy moylar sifatida ishlatiladi va asosiy tarkibiy qism hisoblanadi. Soqol yog'i taxminan o'z ichiga oladi. 70% dan 80% gacha moylash moyi.
Penetratsion moylash materiallari va quruq moylash materiallari qo'shimcha turlar bo'lib, ular asosan niche ilovalari uchun qo'llaniladi.
Yuqorida sanab o'tilgan nano-qo'shimchalar ultratovushli disperserlar yordamida moylash materiallariga muvaffaqiyatli aralashtirilishi mumkin.
Adabiyotlar / Adabiyotlar
- Reddy, Chenga; Arumugam, S.; Venkatakrishnan, Santhanam (2019): RSM and Crow Search Algorithm-Based Optimization of Ultrasonicated Transesterification Process Parameters on Synthesis of Polyol Ester-Based Biolubricant. Arabian Journal for Science and Engineering 44, 2019.
- Zakani, Behzad; Entezami, Sohrab; Grecov, Dana; Salem, Hayder; Sedaghat, Ahmad (2022): Effect of ultrasonication on lubrication performance of cellulose nano-crystalline (CNC) suspensions as green lubricants. Carbohydrate Polymers 282(5), 2022.
- Mosleh, Mohsen; Atnafu, Neway; Belk, John; Nobles, Orval (2009): Modification of sheet metal forming fluids with dispersed nanoparticles for improved lubrication. Wear 267, 2009. 1220-1225.
- Sharma, Vinay, Johansson, Jens; Timmons, Richard; Prakash, Braham; Aswath, Pranesh (2018): Tribological Interaction of Plasma-Functionalized Polytetrafluoroethylene Nanoparticles with ZDDP and Ionic Liquids. Tribology Letters 66, 2018.
- Haijun Liu, Xianjun Hou, Xiaoxue Li, Hua Jiang, Zekun Tian, Mohamed Kamal Ahmed Ali (2020): Effect of Mixing Temperature, Ultrasonication Duration and Nanoparticles/Surfactant Concentration on the Dispersion Performance of Al2O3 Nanolubricants. Research Square 2020.
- Kumar D.M., Bijwe J., Ramakumar S.S. (2013): PTFE based nano-lubricants. Wear 306 (1–2), 2013. 80–88.
- Sharif M.Z., Azmi W.H., Redhwan A.A. M, Mamat R., Yusof T.M. (2017): Performance analysis of SiO2 /PAG nanolubricant in automotive air conditioning system. International Journal of Refrigeration 75, 2017. 204–216.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.