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纳米技术在润滑材料里的应用

时间:2016-11-21 15:45:28  作者:  来源:  查看:388  评论:0
导读:磁性流体 即经过表面修饰后的纳米磁性颗粒分散在润滑油中形成的磁性流体,其能显著提高润滑油的性能。磁性流体在外部磁场的作用下粘度会发生很大的变化,在润滑过程中我们可以根据不同的工况改变磁场强度以达到最优的润滑效果。另外,外加磁场控制下磁流体能够在摩..
磁性流体

即经过表面修饰后的纳米磁性颗粒分散在润滑油中形成的磁性流体,其能显著提高润滑油的性能。磁性流体在外部磁场的作用下粘度会发生很大的变化,在润滑过程中我们可以根据不同的工况改变磁场强度以达到最优的润滑效果。另外,外加磁场控制下磁流体能够在摩擦副表面形成的吸附膜更牢固更持久始终保持在需要润滑的部位,实现自密封的功能,起到未启动先保护的作用,避免了机器启动工程中的严重磨损,延长机器寿命。
市场上主打磁性流体产品是美孚ESP和嘉实多极护钛流体,钛流体相对于普通的磁性流体来说,其更容易吸附在发动机内璧形成一个保护膜。磁性流体理论上来说具有较好的抗磨和极压作用,选用合适大小和高质量的纳米磁性材料是关键,以保持其优异磁性和分散稳定性。

石墨烯润滑油

石墨纳米颗粒作为润滑油添加剂具有优异的性能,耐高温、抗腐蚀和自润滑,作为固体润滑剂及润滑油添加剂已广泛应用于机械设备以及机械加工的润滑油中。纳米石墨晶体的层状结构赋予了其优异的抗磨性能,就好像用手施力于一副扑克牌表面向前推,其载荷被扑克牌的的层间运动所抵消。
纳米石墨颗粒的纯度和类型决定了其润滑性能,片状和石墨化程度高的石墨晶体具有较高的润滑性。相比其他层状结构的纳米抗磨材料来说,比如二硫化钼、聚四氟乙烯和下文所说的氮化硼,石墨烯只能适合于含有水分存在的自然环境中,水分是石墨烯润滑剂的必要组成,水分子吸附在石墨烯表面可以降低石墨层间的粘着能,有利于石墨晶体发生层状运动降低摩擦。就从这一点看石墨烯添加剂作为车用润滑油中的抗磨剂还需要谨慎考虑。

纳米陶瓷机油

纳米陶瓷即纳米氮化硼,纳米氮化硼添加剂是一种特殊领域应用的典型固体润滑剂,氮化硼具有较高的可工作温度和优良的抗磨性能,其工作温度可达到1200℃,是其他纳米润滑材料所不能比拟的。氮化硼的抗磨性能主要归功于氮化硼的六边平面结构,类似于上面所说的石墨烯结构,当有压力作用于平面时,易优先使氮化硼平面与平面之间发生剪切,防止金属与金属直接的摩擦,起到抗磨作用。
市场出现很多宣传纳米陶瓷的机油品牌,纳米氮化硼添加剂的选用至关重要,不同纯度和粒子尺寸影响润滑油性能,粒子尺寸影响金属表面的粘着程度和抛光程度,纯度影响抗磨能力和纳米氮化硼颗粒在润滑油中的悬浮容易难度。
纳米颗粒作为润滑油添加剂还有好多种,比如改性富勒烯添加剂、硼化稀土添加剂、二硫化钼添加剂和聚四氟乙烯颗粒添加剂等等,因其具有优异的抗磨性和本身的差异性能表现出了广阔的应用前景,但是纳米添加剂和普通有机型抗磨添加剂还是有很大区别,最主要区别在于纳米颗粒添加剂在润滑油中的相容性和分散稳定性,所以目前最主要也最迫切的是解决活性剂的选择问题,提高纳米粒子在润滑油中的分散稳定性,这也是纳米添加剂能够实际应用的前提,在实际应用之前我们还需要更多的台架和行车试验的考察,以兼顾整个润滑油配方在清净性,分散性和抗磨性等各种性能之间的平衡性。

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