چگونه مواد افزودنی روان کننده HBN به فناوری های سبزتر کمک می کند

Oct 09, 2021

اصطکاک و سایش ذاتی اجزای متحرک است. یک پنجم کل مصرف انرژی جهان برای غلبه بر اصطکاک صرف می شود. بزرگترین مصرف کنندگان این انرژی حمل و نقل ، تولید برق و تولید هستند. در حالی که این بخش ها برای جامعه ما حیاتی هستند ، تعهد جهانی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی و دستیابی به جامعه ای بدون کربن تا سال 2050 ، برای مقابله با اصطکاک از فناوری های روانکاری نوآورانه استفاده می کند. ظرف پانزده سال ، این امکان وجود دارد که تا 40 درصد از این تلفات انرژی ناشی از اصطکاک و سایش را ذخیره کنیم ، در نتیجه رد پای کربن جهانی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهیم. این پس اندازها معادل 1.4 of از تولید ناخالص داخلی جهانی است.

راه حل های قبیله ای

ما متعهد هستیم به این مشکل ذاتی با تولید راه حل های تریبولوژیکی پیشرفته برای فناوری های پایدار بپردازیم. استفاده از افزودنی های روان کننده ضد سایش و ضد اصطکاک یکی از تکنیک های فوق پیشرفته است. افزودنی های روان کننده شش لایه نیترید بور (HBN) استانداردهای جدیدی را به عنوان روان کننده با عملکرد بالا برای فناوری های سبز تعیین کرده اند.

مواد افزودنی روان کننده HBN پودرهای نیترید بور شش ضلعی هستند که دارای ساختار لایه ای مانند گرافیت هستند. آنها را می توان با روان کننده های مایع مانند روغن معدنی ترکیب کرد تا پراکندگی روان کننده ایجاد شود یا می توان از آنها به عنوان روان کننده جامد خشک استفاده کرد. ذرات نیترید بور در شکاف بین سطوح کشویی قرار می گیرند و ضریب اصطکاک را کاهش می دهند. مواد افزودنی روان کننده HBN ضریب اصطکاک پایینی دارند ، دارای پایداری عالی در دمای بالا هستند و در دمای تا 1800 درجه سانتی گراد در شرایط بی اثر روان می مانند. مواد افزودنی روان کننده HBN تا 900 درجه سانتیگراد در برابر اکسیداسیون مقاوم هستند. رسانایی حرارتی مواد افزودنی روان کننده HBN بی نظیر است ، و آنها را برای اتلاف گرما در برنامه های مربوط به قطعات با حرکت سریع بسیار مثر می کند. علاوه بر این ، آنها از نظر شیمیایی بی اثر ، مقاوم در برابر خوردگی ، غیر سمی و در نتیجه سازگار با محیط زیست هستند. این مجموعه قابل توجه از ویژگی ها ، مواد افزودنی روان کننده HBN را به عنوان محلول سبز رنگ ترجیحی نسبت به روان کننده های جامد معمولی مانند گرافیت ، دی سولفید مولیبدن (MoS2) یا PTFE (تفلون) تبدیل می کند که در شدیدترین شرایط عملیاتی شکست می خورند. علاوه بر این ، مواد افزودنی معمولی اغلب حاوی آلاینده های محیطی مانند فسفر ، کربن ، گوگرد و فلزات سنگین هستند.

مشارکت مواد افزودنی روان کننده HBN در فناوری های سبزتر

قدرت باد: کارآیی و دوام چرخ دنده ها و دیگر مجموعه های مکانیکی توربین های بادی به شدت تحت تأثیر مسائل رایج تریبولوژیکی مانند ریزش ، ساییدگی ، سوراخ شدن خرد و ضربه قرار می گیرد. روانکاری نامناسب و خرابی فیلم روان کننده در شرایط بار سنگین نیز می تواند منجر به خرابی بلبرینگ گیربکس شود. ترکیب منحصر به فرد خواص چشمگیر ، افزودنی روان کننده HBN را به یک راه حل امیدوار کننده مقاوم در برابر سایش و کم مصرف برای توربین های بادی تبدیل می کند. HBN به خوبی در روغن پراکنده می ماند و یک تریبو فیلم ثابت ایجاد می کند. ذرات HBN اصطکاک را به دلیل مقاومت برشی پایین کاهش می دهند و با تعامل با سطوح کشویی و تشکیل فیلم های مرزی کم اصطکاک ، مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشند. در سطح اتمی ، لایه های HBN در امتداد جهت حرکت لغزشی تراز شده اند و به راحتی بریده می شوند تا سطح اصطکاک پایینی ایجاد شود. دوام بالای مواد افزودنی روان کننده HBN مفید است ، به ویژه برای پارک های توربین بادی دریایی با دسترسی محدود که در آن نگهداری و تعویض روانکارها کار مهمی است.

وسایل نقلیه برقی: تا سال 2050 ، تقریباً هر وسیله نقلیه برقی خواهد بود. پایداری بیشتر افزودنی های روان کننده HBN آنها را به یک انتخاب عالی در اجزای پیشرانه (مانند گیربکس های محور) EV ها تبدیل می کند ، جایی که روان کننده به دلیل شتاب سریعتر EV ها تحت شرایط بار شدید قرار می گیرد. وجود ولتاژهای عملکرد بالا در گیربکس چالش عمده دیگری را برای روان کننده ها ایجاد می کند. هنگام کنترل موتورهای الکتریکی ، سوئیچینگ مکرر برق رخ می دهد ، که منجر به تجمع بار استاتیک می شود که از طریق بلبرینگ و چرخ دنده تخلیه می شود. بسیار مهم است که روان کننده عایق الکتریکی باشد تا از خطرات اتصال کوتاه جلوگیری شود. در حالی که گرافیت و گوگرد موجود در MoS2 برای اجزای الکترونیکی مضر است ، استحکام دی الکتریک بالای مواد افزودنی روان کننده HBN آنها را به عنوان یک انتخاب مطمئن برای فناوری EV بدون خطر خرابی دی الکتریک تبدیل می کند. علاوه بر این ، ذرات ریز پراکنده در مواد افزودنی روان کننده HBN مسیرهای پراکندگی حرارتی را ایجاد می کنند که مدیریت حرارتی در EV ها را افزایش می دهد.