Chất bôi trơn với các chức năng được cải thiện bởi hạt nano

Dầu bôi trơn có thể được hưởng lợi rất nhiều từ các chất phụ gia nano, giúp giảm ma sát và mài mòn. Tuy nhiên, điều quan trọng là các chất phụ gia nano như hạt nano, lớp đơn graphene hoặc nanosphere vỏ lõi được phân tán đồng đều và phân tán đơn trong chất bôi trơn. Siêu âm phân tán đã được chứng minh là phương pháp trộn đáng tin cậy và hiệu quả, cung cấp phân phối hạt nano đồng nhất và ngăn chặn sự kết tập.

Làm thế nào để phân tán phụ gia nano trong chất lỏng bôi trơn? – Với Ultrasonics!

Sử dụng phụ gia nano trong chất bôi trơn được coi là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để cải thiện các đặc tính ma sát làm giảm ma sát và mài mòn. Cải thiện tribological như vậy giúp tăng cường đáng kể việc bảo tồn năng lượng, giảm phát thải, do đó giảm tác động đến môi trường.
Thách thức của chất bôi trơn cải tiến nano nằm ở việc trộn: Vật liệu nano như hạt nano hoặc cellulose nano tinh thể yêu cầu máy trộn cắt cao tập trung phân tán và phân tách các vật liệu nano đồng đều thành các hạt đơn lẻ. Tạo ra các trường năng lượng dày đặc độc đáo, ultrasonication bằng cách sử dụng đầu dò siêu âm công suất cao đã được chứng minh tính ưu việt trong xử lý vật liệu nano và do đó là phương pháp được thiết lập cho sự phân tán nano.
Bộ phân tán siêu âm có thể được sử dụng trong chế độ dòng chảy hàng loạt và liên tục để trộn chất độn nano thành varishes.Molseh et al. (2009) đã chỉ ra rằng sự ổn định phân tán của ba hạt nano khác nhau (molypden disulfide (MoS2), vonfram disulfide (WS2) và boron nitride lục giác (hBN)) trong CIMFLO 20 với xử lý siêu âm tốt hơn so với lắc và khuấy cơ học. Như siêu âm cavitation tạo ra điều kiện độc đáo năng lượng dày đặc, ultrasonication loại thăm dò vượt trội kỹ thuật phân tán thông thường trong hiệu quả và hiệu quả.
Các đặc điểm của hạt nano như kích thước, hình dạng và nồng độ đang ảnh hưởng đến tính chất tribological của chúng. Trong khi kích thước nano lý tưởng khác nhau về sự phụ thuộc của vật liệu, hầu hết các hạt nano cho thấy chức năng cao nhất trong phạm vi từ mười đến hàng trăm nanomet. Nồng độ lý tưởng của các chất phụ gia nano trong dầu bôi trơn chủ yếu là từ 0.1–5.0%.
Các hạt nano oxit như Al2O3, CuO hoặc ZnO được sử dụng rộng rãi làm hạt nano cải thiện hiệu suất siêu hình của chất bôi trơn. Các chất phụ gia khác bao gồm phụ gia không tro, chất lỏng ion, este borat, vật liệu nano vô cơ, cấu trúc nano có nguồn gốc carbon như ống nano carbon (CNTs), than chì và graphene. Các chất phụ gia cụ thể được sử dụng để cải thiện tính chất cụ thể của dầu bôi trơn. Ví dụ, chất bôi trơn phòng ngừa mài mòn có chứa các chất phụ gia áp suất cực cao như molypden disulfide, than chì, olefin lưu huỳnh và phức hợp dialkyldithiocarbamate hoặc các chất phụ gia chống mài mòn như triarylphosphate và kẽm dialkyldithiophosphate.
Máy đồng nhất loại đầu dò siêu âm là máy trộn đáng tin cậy và được sử dụng để xây dựng chất bôi trơn hiệu suất cao. Nổi tiếng là vượt trội khi nói đến việc chuẩn bị huyền phù kích thước nano, sonication là hiệu quả cao cho sản xuất công nghiệp của dầu bôi trơn.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Ultrasonicators hiệu suất cao là hệ thống trộn nội tuyến đáng tin cậy và hiệu quả cao để sản xuất chất bôi trơn nano.

Hệ thống trộn siêu âm công nghiệp cho sự phân tán thông lượng cao của các hạt nano thành dầu bôi trơn.

Video cho thấy sự trộn và phân tán siêu âm của Graphite trong 250mL nhựa Epoxy (Toolcraft L), sử dụng một homogenizer siêu âm (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics làm cho thiết bị để phân tán than chì, graphene, carbon-ống nano, dây nano hoặc chất độn trong phòng thí nghiệm hoặc trong quá trình sản xuất khối lượng lớn. Các ứng dụng điển hình là phân tán vật liệu nano và vật liệu vi mô trong quá trình chức năng hóa hoặc để phân tán thành nhựa hoặc polyme.

Trộn nhựa Epoxy với chất độn than chì bằng máy đồng nhất siêu âm UP400St (400 Watts)

Sản xuất bôi trơn siêu âm

  • cải thiện hiệu suất tribological
  • kết hợp phụ gia nano đồng nhất
  • chất bôi trơn gốc dầu thực vật
  • Chuẩn bị Tribofilm
  • chất lỏng tạo hình kim loại tấm
  • chất lỏng nano để cải thiện hiệu quả làm mát
  • chất lỏng ion trong chất bôi trơn gốc nước hoặc dầu
  • chất lỏng chuốt
Oxit nhôm được phân tán trong chất bôi trơn bằng cách sử dụng năng lượng-ultrasonication.

Siêu âm phân tán oxit nhôm (Al2O3) dẫn đến giảm kích thước hạt đáng kể và phân tán đồng đều.

Sản xuất chất bôi trơn với phụ gia nano

Để sản xuất dầu bôi trơn gia cố nano, vật liệu nano đầy đủ và kỹ thuật phân tán mạnh mẽ, hiệu quả là rất quan trọng. Nếu không có sự phân tán nano ổn định lâu dài và đáng tin cậy, không thể sản xuất chất bôi trơn hiệu suất cao.
Trộn và phân tán siêu âm là một phương pháp được thiết lập để sản xuất chất bôi trơn hiệu suất cao. Dầu gốc của chất bôi trơn được gia cố bằng các chất phụ gia như vật liệu nano, polyme, chất ức chế ăn mòn, chất chống oxy hóa và các cốt liệu mịn khác. Lực cắt siêu âm có hiệu quả cao trong việc cung cấp một phân phối kích thước hạt rất tốt. Lực siêu âm (sonomechanical) có khả năng nghiền ngay cả các hạt chính và được áp dụng để chức năng hóa các hạt, do đó các hạt nano thu được cung cấp các đặc tính vượt trội (ví dụ: sửa đổi bề mặt, NPs vỏ lõi, NPs pha tạp).
Máy trộn cắt cao siêu âm có thể giúp rất nhiều để sản xuất chất bôi trơn hiệu suất cao một cách hiệu quả!

Siêu âm phân tán có hiệu quả cao cho việc phân phối các chất phụ gia nano như hạt nano, chất chống ăn mòn và phụ gia bảo vệ chống mài mòn vào dầu bôi trơn.

Dầu trộn với kẽm dialkyldithiophosphate (ZDDP) và các hạt nano PTFE biến tính bề mặt (PHGM) sau khi phân tán siêu âm.
(Nghiên cứu và hình ảnh: Sharma và cộng sự, 2017)

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Phụ gia nano mới trong dầu bôi trơn

Các chất phụ gia có kích thước nano mới được phát triển để cải thiện hơn nữa các chức năng và hiệu suất của dầu mỡ bôi trơn. Ví dụ, tinh thể nano cellulose (CNC) là nghiên cứu và thử nghiệm cho việc xây dựng chất bôi trơn xanh. Zakani et al. (2022) đã chứng minh rằng – so với huyền phù bôi trơn không rõ ràng – chất bôi trơn CNC sonicated có thể làm giảm COF (hệ số ma sát) và hao mòn gần 25 và 30% tương ứng. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy rằng xử lý ultrasonication có thể cải thiện đáng kể hiệu suất bôi trơn của huyền phù nước CNC.

Bộ phân tán siêu âm hiệu suất cao để sản xuất chất bôi trơn

Khi phụ gia nano được sử dụng trong các quy trình sản xuất công nghiệp như sản xuất dầu bôi trơn, điều quan trọng là bột khô (tức là vật liệu nano) phải được trộn đồng nhất thành pha lỏng (dầu bôi trơn). Sự phân tán hạt nano đòi hỏi một kỹ thuật trộn đáng tin cậy và hiệu quả, áp dụng đủ năng lượng để phá vỡ các chất kết tụ nhằm giải phóng các phẩm chất của các hạt quy mô nano. Ultrasonicators nổi tiếng là chất phân tán mạnh mẽ và đáng tin cậy, do đó được sử dụng để deagglomerate và phân phối các vật liệu khác nhau như oxit nhôm, ống nano, graphene, khoáng chất và nhiều vật liệu khác đồng nhất vào một pha lỏng như dầu khoáng, tổng hợp hoặc thực vật. Hielscher Ultrasonics thiết kế, sản xuất và phân phối máy phân tán siêu âm hiệu suất cao cho bất kỳ loại ứng dụng đồng nhất hóa và deagglomeration.
Liên hệ với chúng tôi ngay bây giờ để tìm hiểu thêm về sự phân tán siêu âm của phụ gia nano trong chất bôi trơn!

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
15 đến 150L 3 đến 15L / phút UIP6000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận về quá trình của bạn với bạn và để cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










Homogenizers siêu âm cao cắt được sử dụng trong phòng thí nghiệm, bench-top, thí điểm và chế biến công nghiệp.

Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.



Ultrasonically phân tán PTFE nanolubricant cho thấy sự ổn định tốt sau khi điều trị sonication.

PTFE nanolubricants sau 7 ngày chuẩn bị (A: dầu gốc, B: PTFE nanolubricant với 1 giờ ultrasonication, C: PTFE nanolubricant với 30 phút ultrasonication).
(Nghiên cứu và hình ảnh: © Kumar và cộng sự, 2013)

Ultrasonication sản xuất phân phối đồng đều và cao ổn định nhôm hạt nano trong dầu bôi trơn.

Ảnh hưởng của ultrasonication trên sự ổn định phân tán của Al2O3 trong chất bôi trơn.
(Nghiên cứu và đồ họa: © Sharif và cộng sự, 2017)

Sự kiện đáng biết

Chất bôi trơn là gì?

Công dụng chính của chất bôi trơn hoặc dầu bôi trơn là giảm ma sát và mài mòn do tiếp xúc cơ học cũng như nhiệt. Tùy thuộc vào công dụng và thành phần của chúng, chất bôi trơn được chia thành dầu động cơ, chất lỏng truyền động, chất lỏng thủy lực, dầu bánh răng và chất bôi trơn công nghiệp.
Do đó, dầu nhớt được sử dụng rộng rãi trong xe có động cơ cũng như trong máy móc công nghiệp. Để cung cấp dầu bôi trơn tốt, dầu bôi trơn thường chứa 90% dầu gốc (chủ yếu là các phần dầu mỏ, tức là dầu khoáng) và ít hơn 10% phụ gia. Khi tránh dầu khoáng, dầu thực vật hoặc chất lỏng tổng hợp như polyolefin hydro hóa, este, silicones, fluorocarbon và nhiều loại khác có thể được sử dụng làm dầu gốc thay thế. Công dụng chính của chất bôi trơn là giảm ma sát và mài mòn do tiếp xúc cơ học cũng như giảm tổn thất nhiệt và năng lượng ma sát. Do đó, dầu nhớt được sử dụng rộng rãi trong xe có động cơ cũng như trong máy móc công nghiệp.
Các chất chống oxy hóa như chất chống oxy hóa chính aminic andphenolic, axit tự nhiên, chất phân hủy peroxide và pyrazin kéo dài vòng đời của chất bôi trơn bằng cách tăng khả năng chống oxy hóa. Do đó, dầu gốc được bảo vệ chống lại sự suy thoái nhiệt khi sự phân hủy oxy hóa nhiệt xảy ra ở dạng giảm và trì hoãn.

Các loại chất bôi trơn

Chất bôi trơn lỏng: Chất bôi trơn lỏng thường dựa trên một loại dầu gốc. Đối với dầu gốc này, các chất ofter thường được thêm vào để cải thiện chức năng và hiệu suất. Các chất phụ gia điển hình bao gồm, ví dụ, nước, dầu khoáng, lanolin, dầu thực vật hoặc tự nhiên, phụ gia nano, v.v.
Phần lớn chất bôi trơn là chất lỏng và chúng có thể được phân loại theo nguồn gốc của chúng thành hai nhóm:

  1. Dầu khoáng: Dầu khoáng là dầu bôi trơn được tinh chế từ dầu thô.
  2. Dầu tổng hợp: Dầu tổng hợp là dầu bôi trơn được sản xuất bằng cách sử dụng các hợp chất được biến đổi nhân tạo hoặc tổng hợp từ dầu mỏ biến tính.

Mỡ bôi trơn là một chất bôi trơn rắn hoặc bán tổng hợp bao gồm một chất bôi trơn lỏng, được làm đặc bằng cách phân tán các chất làm đặc vào nó. Để sản xuất mỡ bôi trơn, dầu bôi trơn được sử dụng làm dầu gốc và là thành phần chính. Mỡ bôi trơn chứa khoảng 70% đến 80% dầu bôi trơn.

Thâm nhập chất bôi trơnchất bôi trơn khô là các loại khác, được áp dụng chủ yếu cho các ứng dụng thích hợp.

Nhiều loại hạt nano đã được kết hợp thành công vào chất bôi trơn bằng cách sử dụng bộ phân tán siêu âm.

Phụ gia nano như được liệt kê mẫu mực ở trên có thể được trộn thành công vào chất bôi trơn bằng cách sử dụng bộ phân tán siêu âm.


 

Văn học/tài liệu tham khảo


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ Phòng thí nghiệm đến kích thước công nghiệp.