کاربرد نانو ذرات به عنوان افزودنی به روانکارها

استفاده از نانوذرات به عنوان افزودنی به روانکارها در مختلف صنایع به منظور بهبود خصوصیات و عملکرد مواد روانکاری از جمله موارد مهم در تحقیقات نانوتکنولوژی است. این نانوذرات می‌توانند به صورت مشترک با مواد روانکاری مختلفی استفاده شوند و در انواع صنایع مانند پوشش‌دهی، صنایع غذایی، داروسازی، صنعت خودروسازی و صنعت معدن مورد استفاده قرار گیرند.

تعدادی از کاربردهای نانوذرات به عنوان افزودنی به روانکارها عبارتند از:

1. **افزایش مقاومت در برابر خوردگی:** نانوذرات مثل نانوذرات سیلیکا یا نانوذرات تیتانیم دی‌اکسید می‌توانند به روانکارها اضافه شوند تا مقاومت به خوردگی و خوردگی را افزایش دهند.

2. **افزایش مقاومت در برابر حرارت:** نانوذرات معدنی مانند نانوذرات اکسید آلومینیوم و نانوذرات آهن می‌توانند به مواد روانکاری افزوده شوند تا مقاومت در برابر دماهای بالا را بهبود بخشند.

3. **کشش و مقاومت به کشش:** افزودن نانوذرات به مواد روانکاری می‌تواند مقاومت به کشش و کشش را افزایش دهد، که در مواردی مانند صنایع خودروسازی و صنایع ساختمانی حائز اهمیت است.

4. **ضد باکتریال و ضد ویروسی:** نانوذرات نقره و نانوذرات مس به عنوان افزودنی به روانکارها می‌توانند خواص ضد باکتریال و ضد ویروسی فراهم کنند، که در صنایع مواد غذایی و داروسازی مفید است.

5. **کنترل رهایش مواد:** نانوذرات می‌توانند برای کنترل رهایش و فرار مواد شیمیایی مضر در مواد روانکاری مورد استفاده قرار گیرند.

6. **بهبود ویژگی‌های آبکاری:** نانوذرات می‌توانند به عنوان افزودنی در روش‌های آبکاری استفاده شوند تا بهبود ویژگی‌های ظاهری و مقاومت به آبکاری را فراهم کنند.

7. **کاربردهای پزشکی:** در زمینه پزشکی، نانوذرات می‌توانند به عنوان افزودنی در داروها و مواد پزشکی برای افزایش جذب و اثربخشی داروها مورد استفاده قرار گیرند.

استفاده از نانوذرات به عنوان افزودنی به روانکارها می‌تواند به بهبود عملکرد مواد، کاهش مصرف مواد و انرژی، و بهبود خصوصیات ظاهری و عملکرد محصولات در مختلف صنایع کمک کند. همچنین، نیاز به کمترین مقادیر نانوذرات در مواد روانکاری به دلیل اندازه بسیار کم آنها منجر به کاهش تأثیرات محیط زیستی مخرب می‌شود.

مشکلات روان کننده های رایج W52

روان کننده‌های رایج W52 دارای ساختاری شبیه به گرافیت بوده و با لغزیدن لایه‌ها روی همدیگر، سبب کاهش اصطکاک می‌شوند. لبه‌های این لایه‌ها فعال بوده و سبب می‌شود که این مواد به آرامی تجزیه شده یا در اثر حرارت و فشار بالا وارد واکنش شده و با سطح فلز ترکیب و واکنش دهند. همچنین این لایه‌ها، به خاطر بزرگ بودن نمی‌توانند در ترک‌ها و منافذ موجود در روی سطح وارد شوند و بنابراین روی هم انباشته شده و به سطح می‌چسبند وبه این ترتیب بعد از مدتی از روان کنندگی مناسب جلوگیری می‌کنند.
این عوامل سبب می‌شوند که روان کننده‌ها توانایی خود را از دست داده و اصطکاک میان دو سطح فلز افزایش یابد، بنابراین نیاز به ذرات کوچکتر و مقاومتر وجود دارد.

استفاده از نانو ذرات W52

امروزه برای روانکاری قطعات درگیر- به منظور کاهش بیشتر اصطکاک و ساییدگی- از نانو ذراتW52 استفاده می شود.
نانو ذرات W52 ذرات کروی شکلی هستند که از آنها در تولید محصولی به اسم Nanolub استفاده می شود. این محصول که بسیار بهتر از روان کننده های معمولی عمل می کند سبب کاهش اصطکاک و سایش، به خصوص در مواقع بارگیری زیاد شده و علاوه برآن سبب افزایش طول عمر دستگاه و کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات می شود. همچنین این روان کننده قابل استفاده در ماشین ها و دستگاههای صنعتی و هواپیما است.

نانو ذرات چیست؟

نانو ذرات کروی شکل موجود در Nanolub بسیار ریز هستند و می توان گفت هنگام قرار گرفتن بین دو سطح به صورت بلبرینگ های بسیار کوچک عمل می کنند. آزمایش های بسیاری نشان می دهند که این روان کننده تا حد بسیار زیادی سبب کاهش اصطکاک، ساییدگی و دما شده و بسیار بهتر از سایر روان کننده های جامد عمل می کند به خصوص در مواقعی که بار زیادی روی سیستم وجود دارد. همچنین این روان کننده از سوختن و بهم چسبیدن و پوسته پوسته شدن سطح فلز جلوگیری می کند.

شکل استفاده از روان کننده نانو

روان کننده Nanolub به صورت افزودنی به روان کننده‌های مایع، گریس‌ها، به صورت پودر جامد، پوشش نازک کامپوزیتی روی فلز و به صورت لایه پلمیری کامپوزیتی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. روان کننده دارای نانو ذرات W52، در روی سطوح زبر به خوبی عمل می‌کنند. این امر به این معنی است که سطوحی که روی هم می‌لغزند دیگر لازم نیست به صورت کاملاً یکنواخت و صاف باشند در صورتی که در روش‌های رایج برای کاهش اصطکاک، به جلا دادن و صاف کردن سطح تا حد بسیار زیادی نیاز وجود دارد که این امر مستلزم هزینه زیاد و دقت بالایی است.
با استفاده از روان کننده Nanolub، سطوح در تماس با یکدیگر بعد از مدتی توسط خودشان و به صورت خودکار جلا داده می‌شوند، چرا که روان کننده در منافذ بین سطوح به دام می افتد و به تدریج با ساییده شدن زبری‌های بزرگ سطح، آزاد شده و عمل روان کنندگی را انجام می‌دهند و از ایجاد اصطکاک در بین سطوح تا حد زیادی جلوگیری می‌کنند.
در روان کننده‌های معمولی با افزایش بارگذاری، ضریب اصطکاک بعد از مدتی به طور ناگهانی افزایش می‌یابد. در حالی که این افزایش، هنگام استفاده از نانو ذرات W52 در بارگذاری‌های بسیار بالا دیده می‌شود و میزان افزایش ضریب اصطکاک نیز بسیار کم است.
در حال حاضر نانو ذرات W52 در 4 شکل، شامل افزودن به روغن، افزودنی به گریس، قرار گرفتن در لایه‌های کامپوزیتی پلیمر و پوشش‌های کامپوزیت‌های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
خصوصیات برجسته Nanolub، عبارتند از قابلیت نفوذ در منافذ ریز، جلوگیری از Build up سطوح و امکان ایجاد سطوح خود روان کننده.

درباره روغن صنعت