石墨烯改性潤(rùn)滑油研磨分散機(jī),二硫化鉬改性潤(rùn)滑油研磨分散機(jī),石墨改性潤(rùn)滑油研磨分散機(jī),德國(guó)石墨烯潤(rùn)滑油研磨分散機(jī)是是由電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)齒（或稱為轉(zhuǎn)子）與相配的定齒（或稱為定子）作相對(duì)的高速旋轉(zhuǎn)，被加工物料通過本身的重量或外部壓力（可由泵產(chǎn)生）加壓產(chǎn)生向下的螺旋沖擊力，透過膠體磨定、轉(zhuǎn)齒之間的間隙（間隙可調(diào)）時(shí)受到強(qiáng)大的剪切力、摩擦力、高頻振動(dòng)等物理作用，使物料被有效地乳化、分散和粉碎，達(dá)到物料超細(xì)粉碎及乳化的效果。

摩擦和磨損是眾多領(lǐng)域遇到的*普遍的問題之一。摩擦和磨損損耗了大量能源，同時(shí)大量的材料和設(shè)備也因此而報(bào)廢。隨著科技的飛速發(fā)展以及機(jī)械制造技術(shù)的日益提高，出現(xiàn)了大量高速、重載的工作狀態(tài)，從而對(duì)潤(rùn)滑油的高溫承載能力以及減摩抗磨性能提出更高的要求。潤(rùn)滑油添加劑對(duì)于改善潤(rùn)滑油性能至關(guān)重要。

目前的潤(rùn)滑油市場(chǎng)中，傳統(tǒng)潤(rùn)滑油依然占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于其潤(rùn)滑能力有限以及傳統(tǒng)潤(rùn)滑油中添加的含硫、磷、氯等元素的添加劑對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，無法滿足現(xiàn)今的工作需求。因此，新型潤(rùn)滑油添加劑的研究受到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注，而其中納米材料作為潤(rùn)滑油添加劑的研究逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。
 

早在20世紀(jì)80年代初期，Hisakado等發(fā)現(xiàn)將二硫化鉬和石墨分散在基礎(chǔ)油中可改善減摩抗磨性能。納米金屬微粒作為潤(rùn)滑油添加劑也可改善潤(rùn)滑油的極壓抗磨性能，其摩擦學(xué)機(jī)理主要有兩方面：其一，金屬微�？梢员豢醋�“微軸承”，將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦；其二，金屬微�？梢蕴畛溆谀Σ粮钡谋砻鎿p傷部分，起到修補(bǔ)作用。碳納米材料中的納米金剛石和碳納米管作為潤(rùn)滑油添加劑可以避免摩擦副直接接觸，改善潤(rùn)滑油的減摩抗磨性能。

碳納米潤(rùn)滑油添加劑取代了傳統(tǒng)含有硫、磷、氯等元素的添加劑，解決了其對(duì)摩擦副帶來的腐蝕和環(huán)境問題；同時(shí)納米添加劑粒徑小，在基礎(chǔ)油中分散均勻，并可以填充摩擦副表面的劃痕，起到修復(fù)作用；而且納米顆粒以膠體的形式分散在油中，不易形成堵塞。本文以石墨烯為潤(rùn)滑油添加劑，在兩種表面活性劑的改性作用下，將石墨烯穩(wěn)定均勻地分散在潤(rùn)滑油中，通過摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)來測(cè)試石墨烯潤(rùn)滑油的高溫穩(wěn)定性以及摩擦磨損性能。

潤(rùn)滑現(xiàn)象可以用“薄膜潤(rùn)滑”原理進(jìn)行解釋。圖1是薄膜潤(rùn)滑機(jī)理的分布圖，其中h代表摩擦副間潤(rùn)滑油膜的厚度，Ra 代表摩擦副接觸面的粗糙度，h/Ra 定義為油膜的層數(shù)。潤(rùn)滑油膜層數(shù)越多，越趨向于薄膜潤(rùn)滑；而當(dāng)薄膜層數(shù)較少時(shí)，可能出現(xiàn)干摩擦與薄膜潤(rùn)滑的混合作用。因此，當(dāng)僅有基礎(chǔ)潤(rùn)滑油工作時(shí)(圖2)，由于摩擦副為點(diǎn)接觸，且載荷為高載荷，其摩擦機(jī)理為臨界狀態(tài)。隨著石墨烯的添加，石墨烯不斷覆蓋在摩擦副表面，摩擦副表面的粗糙度被石墨烯表面的粗糙度所替代，Ra 下降，而h基本不變，所以潤(rùn)滑機(jī)理逐漸趨向薄膜潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油力學(xué)性能有所提高。當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增加時(shí)，石墨烯在摩擦副表面堆積，阻斷潤(rùn)滑油膜的形成，h大幅下降，h/Ra 隨即下降，潤(rùn)滑機(jī)理折回到混合潤(rùn)滑區(qū)，潤(rùn)滑油的摩擦性能反而下降。

圖1 薄膜潤(rùn)滑機(jī)理分布圖

綜合考慮干摩擦與薄膜潤(rùn)滑機(jī)理，其摩擦界面包括三種摩擦：*種是兩摩擦副表面潤(rùn)滑油的薄膜潤(rùn)滑；第二種是摩擦副直接接觸形成干摩擦；第三種是摩擦副表面堆積的石墨烯發(fā)生的干摩擦。摩擦因子與三種摩擦的接觸面積有關(guān)。當(dāng)只有潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油工作時(shí)，其潤(rùn)滑處于臨界狀態(tài)，同時(shí)存在干摩擦與薄膜潤(rùn)滑；當(dāng)有適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨烯參與潤(rùn)滑時(shí)，薄膜潤(rùn)滑占主導(dǎo)地位，摩擦因子較低；當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí)，石墨烯間的干摩擦作用凸顯，且逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，摩擦因子不斷上升。

圖2 石墨烯潤(rùn)滑油摩擦實(shí)驗(yàn)示意圖

圖3 石墨烯潤(rùn)滑油的磨斑表面形貌表征： (a)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油；(b)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06 %石墨烯潤(rùn)滑油；(c)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5 %石墨烯潤(rùn)滑油

采用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)(圖2)對(duì)經(jīng)油酸處理的石墨烯改性潤(rùn)滑油進(jìn)行摩擦磨損性能測(cè)試。通過觀察磨斑表面形貌(圖3)進(jìn)一步分析潤(rùn)滑油的摩擦性能。圖3(a)為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的磨斑表面形貌，左圖為掃描電子顯微圖像，右下角是磨斑光學(xué)顯微鏡的全貌，右圖是白光干涉三維圖像。從圖3(a)可見，磨斑表面溝壑起伏，粗糙度為464nm，兩摩擦副直接的接觸使得磨損很大。圖3(b)是質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%的石墨烯潤(rùn)滑油的磨斑表面形貌。對(duì)比潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，其形貌相對(duì)平整，粗糙度下降至220 nm，貼合在摩擦副表面的石墨烯保護(hù)了摩擦副，增強(qiáng)了潤(rùn)滑油的抗磨性能。圖3(c)是質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的石墨烯潤(rùn)滑油的磨斑表面形貌。其表面起伏增加，粗糙度升至775 nm，大量堆積在摩擦界面的石墨烯相互接觸，成為研磨劑，增強(qiáng)了摩擦副的磨損，潤(rùn)滑油抗磨性能甚至不如潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。

石墨烯改性潤(rùn)滑油研磨分散機(jī),二硫化鉬改性潤(rùn)滑油研磨分散機(jī),石墨改性潤(rùn)滑油研磨分散機(jī),德國(guó)石墨烯潤(rùn)滑油研磨分散機(jī)
   石墨烯分散需要解決六大基本問題
Ø  石墨烯分散的挑戰(zhàn)性首先源于對(duì)石墨烯深度分散的必然要求，將石墨烯分散到單片或初級(jí)粒子狀態(tài)；
Ø  源于石墨烯對(duì)通過化學(xué)改性實(shí)現(xiàn)分散這一手段的低容忍性甚至抵觸性；化學(xué)改性，勢(shì)必干擾或一定程度上破壞π-π的完整性，從而降低或失去本征態(tài)石墨烯的優(yōu)異性能；
Ø  源于石墨烯本身既不親水又不親油的結(jié)構(gòu)特征；一般的分散劑分子又較難與石墨烯形成較強(qiáng)的物理吸附作用，所以使用表面活性分散石墨烯的物理手段也將受限；
Ø  源于石墨烯的π-π結(jié)構(gòu)和強(qiáng)的范德華力，使石墨烯極易團(tuán)聚，而且團(tuán)聚體難以再分開；
Ø  還源于石墨烯極高的長(zhǎng)徑比和比表面積；
Ø  石墨烯的分散還面臨著實(shí)際生產(chǎn)操作性方面的難題。例如，4%濃度的水型石墨烯漿料已是膏態(tài)，不具有流動(dòng)性，這為生產(chǎn)過程中物料傳輸、分散和化學(xué)反應(yīng)造成了困難。
三、石墨烯的分散方法簡(jiǎn)介
 

由膠體磨,分散機(jī)組合而成的高科技產(chǎn)品。

*級(jí)由具有精細(xì)度遞升的三級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。

第二級(jí)由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計(jì)也很好地滿足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉(zhuǎn)子（乳化頭）和批次式機(jī)器的工作頭設(shè)計(jì)的不同主要是因?yàn)樵趯?duì)輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細(xì)精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是指定轉(zhuǎn)子齒的排列，還有一個(gè)很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉(zhuǎn)子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例，依據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)指定工作頭來滿足一個(gè)具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下，機(jī)器的構(gòu)造是和具體應(yīng)用相匹配的，因而它對(duì)制造出*終產(chǎn)品是很重要。當(dāng)不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿足預(yù)期的應(yīng)用。

CMD2000系列的線速度很高，剪切間隙非常小，這樣當(dāng)物料經(jīng)過的時(shí)候，形成的摩擦力就比較劇烈，結(jié)果就是通常所說的濕磨。定轉(zhuǎn)子被制成圓椎形，具有精細(xì)度遞升的三級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。高質(zhì)量的表面拋光和結(jié)構(gòu)材料，可以滿足不同行業(yè)的多種要求。

設(shè)備等級(jí)：化工級(jí)、衛(wèi)生I級(jí)、衛(wèi)生II級(jí)、無菌級(jí)
電機(jī)形式：普通馬達(dá)、變頻調(diào)速馬達(dá)、防爆馬達(dá)、變頻防爆馬達(dá)、
電源選擇： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
電機(jī)選配件： PTC 熱保護(hù)、降噪型
研磨分散機(jī)材質(zhì)：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti,氧化鋯陶瓷
研磨分散機(jī)選配：儲(chǔ)液罐、排污閥、變頻器、電控箱、移動(dòng)小車
研磨分散機(jī)表面處理：拋光、耐磨處理
進(jìn)出口聯(lián)結(jié)形式：法蘭、螺口、夾箍
研磨分散機(jī)選配容器：本設(shè)備適合于各種不同大小的容器

1 表中上限處理量是指介質(zhì)為“水”的測(cè)定數(shù)據(jù)。
2 處理量取決于物料的粘度，稠度和*終產(chǎn)品的要求。


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