افزودنی روغن بر پایه نانوذرات
اصطکاک و سایش از عوامل مهم کاهش راندمان و عمر قطعات مکانیکی هستند. در تجهیزاتی که سطوح فلزی تحت بار و حرکت نسبی قرار دارند، کیفیت روانکار و نوع افزودنیهای آن میتواند بر میزان تماس مستقیم سطوح، سایش و عملکرد سیستم اثر بگذارد.
افزودنیهای روغن بر پایه نانوذرات نانوسنجش با هدف بهبود خواص تریبولوژیکی روانکارها توسعه یافتهاند. این مواد پس از انتخاب گرید و دوز مناسب میتوانند برای بررسی کاهش ضریب اصطکاک، کاهش سایش و بهبود عملکرد فیلم روانکار مورد استفاده قرار گیرند.
نانوسنجش امکان همکاری با تولیدکنندگان روغن و شرکتهای بلندینگ را برای انجام تست روی روغن پایه یا فرمول نهایی، تعیین مقدار مصرف و بررسی سازگاری افزودنی فراهم میکند.
افزودنی نانو روغن چیست؟
افزودنی نانو روغن ترکیبی است که در آن از مواد مهندسیشده در مقیاس نانو برای اصلاح برخی ویژگیهای روانکار استفاده میشود.
این افزودنی میتواند بهصورت پودر، کنسانتره یا دیسپرس آماده عرضه شود. برای استفاده صنعتی، نحوه توزیع و پایداری نانوذرات در روغن از اهمیت زیادی برخوردار است.
هدف اصلی، صرفاً حضور نانوذرات در روغن نیست؛ بلکه ایجاد یک سیستم پایدار است که بتواند در دوز مناسب، عملکرد موردنظر را بدون ایجاد رسوب، تجمع ذرات یا اختلال نامطلوب در سایر خواص روغن فراهم کند.
چرا از نانوذرات در روانکارها استفاده میشود؟
سطوح فلزی که در ظاهر صاف به نظر میرسند، در مقیاس میکروسکوپی دارای ناهمواریهای متعددی هستند. هنگام حرکت دو سطح روی یکدیگر، تماس این ناهمواریها میتواند اصطکاک، افزایش دما و سایش ایجاد کند.
نانوذرات مناسب، بسته به جنس، اندازه، شکل و شیمی سطح خود، میتوانند رفتار تماس میان این سطوح را تغییر دهند.
به همین دلیل از نانومواد در تحقیقات و توسعه روانکارها برای اهدافی مانند موارد زیر استفاده میشود:
- کاهش اصطکاک
- کاهش سایش
- تشکیل لایه محافظ روی سطح
- بهبود روانکاری مرزی
- کاهش تماس مستقیم سطوح
- افزایش قابلیت تحمل شرایط کاری مشخص
- توسعه روانکارهای با عملکرد بالاتر
نتیجه نهایی باید روی روغن و شرایط کاری موردنظر آزمایش شود.
نانوذرات چگونه اصطکاک و سایش را کاهش میدهند؟
برای نانوذرات مختلف چند مکانیسم تریبولوژیکی گزارش شده است و یک مکانیسم ثابت برای همه مواد وجود ندارد.
تشکیل فیلم محافظ
برخی نانوذرات یا محصولات واکنش آنها میتوانند در ناحیه تماس روی سطح رسوب کرده و یک فیلم محافظ یا Tribofilm ایجاد کنند.
این فیلم میتواند تماس مستقیم میان دو سطح را کاهش داده و از سایش آنها بکاهد.
اثر غلتشی
برخی ذرات با شکل و ساختار مناسب میتوانند در شرایط خاص رفتاری مشابه اجزای بسیار کوچک غلتشی ایجاد کنند و حرکت نسبی سطوح را تسهیل کنند.
پر کردن ناهمواریهای سطح
ذرات بسیار کوچک ممکن است بخشی از فرورفتگیها و ناهمواریهای سطح را پر کنند و تماس میان برجستگیهای دو سطح را کاهش دهند.
این مکانیسم گاهی در منابع با اصطلاح Mending Effect توصیف میشود؛ اما بهتر است از آن بهعنوان «ترمیم قطعات آسیبدیده» یاد نشود، زیرا عملکرد آن با تعمیر مکانیکی قطعه یکسان نیست.
کاهش تماس مستقیم فلز با فلز
تشکیل لایه محافظ و حضور نانوذرات در ناحیه تماس میتواند در شرایط مناسب تماس مستقیم سطوح را کاهش دهد و رفتار روانکاری مرزی را بهبود بخشد.
مزایای افزودنی روغن بر پایه نانوذرات
در صورت انتخاب نانوماده، دوز و روش دیسپرس مناسب، این نوع افزودنیها میتوانند برای دستیابی به اهداف زیر مورد بررسی قرار گیرند:
کاهش ضریب اصطکاک
یکی از مهمترین اهداف استفاده از نانو افزودنی، کاهش مقاومت ایجادشده هنگام حرکت نسبی دو سطح است.
میزان کاهش باید با آزمایش مقایسهای بین روغن پایه و روغن حاوی افزودنی اندازهگیری شود.
کاهش سایش
افزودنی مناسب میتواند با کاهش تماس مستقیم و تشکیل فیلم محافظ، میزان سایش سطح را در شرایط آزمون کاهش دهد.
کمک به افزایش عمر قطعات
اگر کاهش سایش در شرایط واقعی تجهیز نیز تأیید شود، میتواند به حفظ بهتر سطوح و افزایش فاصله زمانی میان تعمیرات کمک کند.
این موضوع باید با آزمون صنعتی یا داده عملیاتی تأیید شود.
بهبود عملکرد در شرایط بار
بعضی گریدهای نانو افزودنی میتوانند برای بهبود رفتار روانکار در تماسهای تحت بار مورد بررسی قرار گیرند.
ظرفیت واقعی تحمل بار باید با آزمون مناسب Extreme Pressure یا آزمون تجهیز مشخص شود.
امکان توسعه روغنهای با ارزش افزوده بالاتر
برای شرکتهای بلندینگ روغن، استفاده از یک افزودنی با عملکرد قابل اندازهگیری میتواند امکان توسعه گریدهای تخصصیتر را فراهم کند.
کاتالوگ
- 09137906300 03591003969
- 09004000000
- info@nanosanjesh.com sales@nanosanjesh.com
- یزد، دانشگاه یزد، درب فناوری، ساختمان خدمات و فناوری، طبقه اول
لینک های مفید
روانساز کاشی و سرامیک (TDNS)
پوشش های محافظتی سطوح (اورگاد)
ادتیوهای رنگ
ادتیوهای پلیمری
نانو مواد Tio2
صنایع
صنعت کاشی و سرامیک
چینی بهداشتی
صنعت رنگ و رزین
صنعت پتروشیمی
صنعت پلیمر و مستربچ
