استفاده از نانومواد در روغن‌ها یکی از نوآوری‌های جذاب و مهم در دنیای امروز است که می‌تواند بهبودهای قابل توجهی در عملکرد و کارایی روان‌سازها به همراه داشته باشد. نانومواد به دلیل برخورداری از ویژگی‌های منحصر به فرد، از جمله سطح ویژه بالا و خواص مکانیکی و شیمیایی عالی، می‌توانند به بهبود ویژگی‌های روغن‌ها کمک کنند.

یکی از ضرورت‌های استفاده از نانومواد در روغن، افزایش کارایی و طول عمر موتورها و دیگر سیستم‌های مکانیکی است. با افزودن نانومواد به روغن‌های موتور می‌توان اصطکاک و سایش را به طور قابل توجهی کاهش داد، که منجر به کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود. این موضوع نه تنها به کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک می‌کند، بلکه تأثیرات زیست‌محیطی را نیز کاهش می‌دهد. علاوه بر این، نانومواد می‌توانند به عنوان عوامل ضد خوردگی و ضد اکسیداسیون عمل کنند، که این امر موجب افزایش دوام و پایداری روغن‌ها در شرایط عملیاتی سخت می‌شود. این ویژگی‌ها می‌تواند به کاهش نیاز به تعویض مکرر روغن منجر شود که در نهایت هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهند.

با توجه به روند رو به رشد فناوری و نیاز به بهره‌وری بالاتر در صنایع مختلف، استفاده از نانومواد در روغن‌ها به یک ضرورت تبدیل شده است. در همین راستا شرکت نانوسنجش با تولید ادتیوهای روغن بر پایه نانومواد توانسته ‌است با افزایش کارایی و کیفیت روغن‌ها به کاهش هزینه‌ها کمک کند. با ادامه تحقیقات و توسعه در این زمینه، آینده‌ای روشن برای استفاده از نانومواد در صنعت روغن‌سازی پیش‌بینی می‌شود.

ادتیو روغن بر پایه اکسید روی ( ZnO)

اکسید روی یک ماده معدنی، با خواص ضد باکتری، ضد زنگ‌زدگی و ضد خوردگی است. ZnO  در صنایع روان‌کننده‌ها بیشتر برای پیشگیری از زنگ‌زدگی و کاهش اصطکاک بین قطعات فلزی استفاده می‌شود. این افزودنی بیشتر در روغن‌های چندمنظوره کاربرد دارد و به دلیل پایداری شیمیایی مناسب در دماهای متوسط تا بالاتر از حد نرمال می‌تواند مفید باشد.

 

مناسب برای :

      • ماشین‌آلات صنعتی سبک و خودروها که در شرایط محیطی مرطوب یا نیمه‌خشک کار می‌کنند.

      • روغن‌های موتور که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی دارند.

تست پین - دیسک

در آزمون پین – دیسک ضریب اصطکاک مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور دو نمونه روغن پایه و روغن پایه با ترکیب 0.4 درصد ادتیو ZnO طبق استاندارد ASTM G99 مورد بررسی قرار گرفتند.

آزمون پین-دیسک در دمای C 100 طبق استاندارد ASTM G99  با مقدار نیروی اعمالی 200 نیوتن در مسافت 1000 متر و دور موتور 250 درو بر دقیقه

در این آزمون مشاهده گردید که ضریب اصطکاک برای مخلوط روغن پایه با 0.4 درصد وزنی ZnO کمتر از روغن پایه است. این کاهش ضریب اصطکاک نشان می‌دهد که نانوذرات ZnO به بهبود خواص روانکاری روغن کمک کرده‌اند. بنظر می‌رسد نانوذرات ZnO باعث توزیع یکنواخت‌تر و موثرتر روغن روی سطوح می‌شوند، که نتیجه آن کاهش اصطکاک است. این ویژگی‌ نشان می‌دهد که نانوذرات ZnO می‌توانند به عنوان یک افزودنی موثر در روغن‌های روانکاری استفاده شوند و عملکرد مکانیکی سیستم‌های روانکاری را بهبود بخشند.

آزمایش سایش (چهارگوی )

تصویر آزمون چهار گوی با نيروي اعمالي 392 نیوتن، در زمان 3600 ثانیه با دور موتور 1200 دور بر دقیقه

آزمون چهارگوی یا سایش، آزمون دیگری هست که می‌تواند تاثیر ادتیوهای مختلف روغن را بر میزان سایش تعیین کند. در زیر تصاویر این آزمون برای مقایسه میزان سایش هنگام استفاده روغن پایه و ترکیب روغن پایه با ادتیو بر پایه ZnO آمده است.

در تصاویر آزمون چهارگوی، تصاویر (الف) و (ب) متعلق به روغن پایه بدون ادتیو ZnO هستند که بترتیب طول خط سایش 1581.73 میکرومتر و 1682.29 میکرومتر را نشان می‌دهند. تصاویر (ج) و (د) نیز مربوط به روغن پایه حاوی ادتیو ZnO است که بترتیب بیانگر طول خط سایش 787.22 میکرومتر و 815.28 میکرومتر هستند.

بطور کلی این تصاویر نشان می‌دهند که در استفاده از روغن پایه، سطوح در معرض سایش مستقیم قرار گرفته و اثرات سایش به وضوح قابل مشاهده هستند. خطوط سایش طولانی و گسترده هستند که نشان‌دهنده سطح آسیب‌دیده بیشتری است .اما در حضور ادتیو روغن بر پایه ZnO، اثرات سایش کاهش یافته‌اند. خطوط سایش کوتاه‌تر و کم‌تر هستند که نشان‌دهنده کاهش آسیب سطحی است. این کاهش سایش ناشی از بهبود خواص روانکاری روغن به دلیل وجود نانوذرات ZnO است که باعث توزیع یکنواخت‌تر و موثرتر روغن روی سطوح می‌شود. به عبارت دیگر، نانوذرات ZnO با پر کردن نواقص سطحی و ایجاد یک لایه محافظ، به کاهش اصطکاک و سایش کمک می‌کنند و بنابراین، طول عمر قطعات و تجهیزات را افزایش می‌دهند.

جدول روغن روان‌کننده همراه با نانوذره ZnO