Модификаторы СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей) с фуллереном

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-3 Материалы с уникальными свойствами

С момента изобретения колес и шестеренок возникла потребность в смазочных материалах. В сегодняшней производственной среде необходимость работать на машинах на более высоких скоростях и более высоких нагрузках с повышенной эффективностью и экологичностью придает новое значение выбору смазочных материалов.

Одно из революционных нововведений — нанотехнологии. Название происходит от греческого слова nanos, что означает карлик. Нанотехнологии относятся к структурам размером около одной миллиардной метра (одна тысячная диаметра человеческого волоса).

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-9

Уменьшение размеров обычного материала до наномасштаба может значительно изменить его фундаментальные физические и химические свойства. Это открывает возможности для применения новых веществ во многих областях, включая производство и смазочных материалов.

Требования к смазочным материалам

Смазочные материалы уменьшают трение и износ между контактирующими поверхностями. Существует несколько их видов: твердые, сухие,жидкие.

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-2

Твердые смазочные материалы предпочтительны, когда жидкие смазочные материалы нецелесообразны, например, в аэрокосмической отрасли и чистых помещениях, на миниатюрных компонентах и ​​необслуживаемых устройствах, в сверхвысоком вакууме, для периодического или длительного хранения и при высоких температурах.

Хотя масло и консистентная смазка самые распространенные жидкие смазочные материалы, производство, электроэнергетика и другие отрасли требуют стабильных смазочных материалов, значительно снижающих трение и износ. Заводы нуждаются в смазочных материалах, которые помогают обеспечить высокую скорость и точность работы, но не загрязняют. И немаловажным требованием для смазочные материалов является — работа в экстремальных температурах, давлении, излучении и реактивных средах.

В частности, в автомобильной промышленности эта потребность подтверждается поиском необслуживаемых масел и смазок. Кроме того, в аэрокосмической, инструментальной, буровой и полупроводниковой отраслях существует значительная потребность в улучшенных твердых смазочных материалах.

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-7

Пропитанные детали ценны как самосмазывающиеся компоненты на крупных рынках, таких как механическая обработка, прецизионные инструменты, приборы и оборудование.

Наносмазочные материалы

Смазочные материалы на основе нанотехнологий имеют сферическую неорганическую структуру. Геометрия структуры фуллерена и дала название термину — неорганические фуллереноподобные частицы.

В отличие от плоских пластин обычных твердых смазок, которые смазываются скольжением, неорганические фуллереноподобные смазки имеют структуру постепенно уменьшающихся концентрических сфер, иногда до 20 или более, вложенных одна в другую.

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-1

Они действуют как миниатюрные шарикоподшипники, которые катятся по поверхностям и обеспечивают смазку. Вложенные сферы аналогичны кольцам луковицы или последовательно меньшим фигурам матрешки.

Многостенная конструкция на основе фуллерена имеет множество преимуществ. По мере того как внешняя оболочка изнашивается во время использования, образовавшееся отверстие обнажает идентичную оболочку под ней. Эта автоматически обновляющаяся функция самовосстановления сохраняет смазывающую способность.

Оценки ряда независимых лабораторий показывают, что неорганические фуллереноподобные наночастицы уменьшают трение, износ, истирание, заедание и истирание лучше, чем обычные твердые смазочные материалы.

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-5

Новые смазочные материалы также были разработаны в качестве присадок к маслам и консистентным смазкам, в качестве различных типов антифрикционных покрытий и для пропитки самосмазывающихся деталей.

Ученые обнаружили, что некоторые слоистые неорганические соединения, такие как дисульфид молибдена и дисульфид вольфрама, могут быть преобразованы в фуллерены. Группа исследователей использовала особые условия для того, чтобы заставить слои этих материалов изгибаться и смыкаться в многостенные наноразмерные частицы.

Преимущества для промышленности

Смазка на основе фуллерена и нанотехнологий имеет конкретные преимущества для производства и управления производственными объектами на промышленных предприятиях.

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-4

Фуллереносодержащая смазка снижает трение и износ примерно в семь раз лучше, чем коммерческие смазочные материалы, особенно при высоких нагрузках.

Использование фуллерена повышает эффективность стандартных масел, потому что для смазки требуется меньше масла. В результате получаем снижение эксплуатационных расходов, экономию энергии, увеличение интервалов технического обслуживания, поддержание точности деталей машин и экологическую безопасность. Поскольку трение значительно снижается, соответственно снижается уровень шума, вибрации и нагрева деталей.

С добавлением неорганических фуллереноподобных материалов даже растительные масла могут достигать уровней производительности, сопоставимых со смазочными материалами на нефтяной основе.

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-8

Растительные масла не требуют специальной утилизации, а твердые смазки на основе нанотехнологий экологически безопасны.

Используемые в качестве присадки к маслам и консистентным смазкам, смазочные материалы на основе нанотехнологий с фуллереном отвечают требованиям промышленности по повышению производительности и соблюдению экологических требований.

modifikatory-sogh-smazochno-ohlaghdayuschih-ghidkostey-s-fullerenom-6

Каждый день простоя для технического обслуживания обходится отрасли в миллионы долларов. В результате компании предпочитают смазочные материалы с неограниченным сроком службы, чтобы минимизировать затраты на техническое обслуживание.

Фуллереновая смазка поддерживает сверхнизкое трение и износ дольше, чем обычные смазочные материалы, и поэтому подходит для таких применений с максимальным увеличением срока службы.

Оцените статью
Добавить комментарий

error: Alert: Content is protected! Внимание! Контент защищен!