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納米技術在潤滑材料里的應用

作者:admin 時間:2022-04-18 15:49:48

磁性流體


即經過表面修飾后的納米磁性顆粒分散在潤滑油中形成的磁性流體,其能顯著提高潤滑油的性能。磁性流體在外部磁場的作用下粘度會發生很大的變化,在潤滑過程中我們可以根據不同的工況改變磁場強度以達到最優的潤滑效果。另外,外加磁場控制下磁流體能夠在摩擦副表面形成的吸附膜更牢固更持久始終保持在需要潤滑的部位,實現自密封的功能,起到未啟動先保護的作用,避免了機器啟動工程中的嚴重磨損,延長機器壽命。

納米技術在潤滑材料里的應用(圖1)

市場上主打磁性流體產品是美孚ESP和嘉實多極護鈦流體,鈦流體相對于普通的磁性流體來說,其更容易吸附在發動機內璧形成一個保護膜。磁性流體理論上來說具有較好的抗磨和極壓作用,選用合適大小和高質量的納米磁性材料是關鍵,以保持其優異磁性和分散穩定性。


石墨烯潤滑油


石墨納米顆粒作為潤滑油添加劑具有優異的性能,耐高溫、抗腐蝕和自潤滑,作為固體潤滑劑及潤滑油添加劑已廣泛應用于機械設備以及機械加工的潤滑油中。納米石墨晶體的層狀結構賦予了其優異的抗磨性能,就好像用手施力于一副撲克牌表面向前推,其載荷被撲克牌的的層間運動所抵消。

納米石墨顆粒的純度和類型決定了其潤滑性能,片狀和石墨化程度高的石墨晶體具有較高的潤滑性。相比其他層狀結構的納米抗磨材料來說,比如二硫化鉬、聚四氟乙烯和下文所說的氮化硼,石墨烯只能適合于含有水分存在的自然環境中,水分是石墨烯潤滑劑的必要組成,水分子吸附在石墨烯表面可以降低石墨層間的粘著能,有利于石墨晶體發生層狀運動降低摩擦。就從這一點看石墨烯添加劑作為車用潤滑油中的抗磨劑還需要謹慎考慮。


納米陶瓷機油


納米陶瓷即納米氮化硼,納米氮化硼添加劑是一種特殊領域應用的典型固體潤滑劑,氮化硼具有較高的可工作溫度和優良的抗磨性能,其工作溫度可達到1200℃,是其他納米潤滑材料所不能比擬的。氮化硼的抗磨性能主要歸功于氮化硼的六邊平面結構,類似于上面所說的石墨烯結構,當有壓力作用于平面時,易優先使氮化硼平面與平面之間發生剪切,防止金屬與金屬直接的摩擦,起到抗磨作用。

市場出現很多宣傳納米陶瓷的機油品牌,納米氮化硼添加劑的選用至關重要,不同純度和粒子尺寸影響潤滑油性能,粒子尺寸影響金屬表面的粘著程度和拋光程度,純度影響抗磨能力和納米氮化硼顆粒在潤滑油中的懸浮容易難度。


納米顆粒作為潤滑油添加劑還有好多種,比如改性富勒烯添加劑、硼化稀土添加劑、二硫化鉬添加劑和聚四氟乙烯顆粒添加劑等等,因其具有優異的抗磨性和本身的差異性能表現出了廣闊的應用前景,但是納米添加劑和普通有機型抗磨添加劑還是有很大區別,最主要區別在于納米顆粒添加劑在潤滑油中的相容性和分散穩定性,所以目前最主要也最迫切的是解決活性劑的選擇問題,提高納米粒子在潤滑油中的分散穩定性,這也是納米添加劑能夠實際應用的前提,在實際應用之前我們還需要更多的臺架和行車試驗的考察,以兼顧整個潤滑油配方在清凈性,分散性和抗磨性等各種性能之間的平衡性。



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