Lợi ích của việc thêm bột nano kim cương vào dầu bôi trơn

Hiệu quả vượt trội của bột nano kim cương trong dầu bôi trơn đã làm nhiều người ngạc nhiên. Nó không chỉ được sử dụng trong dầu động cơ mà còn trong dầu hộp số trục vít, dầu hộp số, dầu thủy lực, dầu bơm chân không, dầu máy tốc độ cao và dầu máy công cụ. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc thêm bột nano kim cương vào dầu bôi trơn mang lại những ưu điểm sau:

Nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm; kéo dài tuổi thọ của phương tiện và thiết bị vận tải; và tiết kiệm vật liệu bôi trơn.
Động lượng ma sát giảm từ 20% đến 40%.
Hiện tượng mài mòn bề mặt do ma sát giảm từ 30% đến 40%.
Quá trình mài mòn nhanh các cặp ma sát.

Sự kết hợp hữu cơ giữa quá trình chạy rà động cơ và việc cải tiến bề mặt.

Lượng tiêu thụ bột nano kim cương: 0,01-0,20 kg thêm vào 1000 kg dầu bôi trơn. Năm 2002, Trung Quốc tiêu thụ khoảng 4,0 × 10⁶ tấn dầu bôi trơn, với doanh thu lên tới hàng chục tỷ nhân dân tệ, và con số này đang tăng với tốc độ 10% mỗi năm. Bằng cách tận dụng các đặc tính của bột nano kim cương, một loại dầu chạy rà động cơ đốt trong đặc biệt hiệu suất cao đã được phát triển. Các thử nghiệm chỉ số lý hóa trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm trên băng thử động cơ đã chứng minh rằng nó có thể rút ngắn đáng kể thời gian chạy rà, cải thiện chất lượng chạy rà, tăng cường khả năng chống mài mòn của các bề mặt tiếp xúc của động cơ và kéo dài tuổi thọ động cơ, đạt được sự kết hợp hữu cơ giữa chạy rà động cơ và cải tiến bề mặt.

Chức năng của việc thêm bột nano kim cương vào chất bôi trơn kim loại

Hiện nay, chất bôi trơn kim loại thường được sử dụng để mài sơ bộ bề mặt của các cặp ma sát, giúp tăng cường đặc tính chống mài mòn cho các bề mặt này. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy chất bôi trơn kim loại chứa bột nano kim cương có thể giảm mài mòn từ 1,7 đến 2,0 lần, rút ngắn thời gian chạy rà từ 1,5 đến 2,4 lần và giảm hệ số ma sát từ 1,25 đến 2,0 lần.

Bột nhựa biến tính màu đen và xám

Tác dụng của bột nano kim cương đen và bột nano kim cương xám đối với việc cải tiến chất dẻo như sau:

Hiệu suất oxy hóa nhiệt của vật liệu composite bột đen không biến tính trong không khí đã được cải thiện. Nhiệt độ phân hủy nhiệt của vật liệu composite HDPE và LLDPE chứa 0,5% bột đen đã tăng lần lượt 9℃ và 5℃ so với vật liệu nền nguyên chất.
Các polyme chứa chất độn bột đen không biến tính cho thấy ít thay đổi về độ bền kéo, nhưng giảm ở nồng độ chất độn cao hơn. Chất độn bột đen biến tính giúp cải thiện độ bền kéo. Bất kể bột đen là không biến tính hay biến tính, độ bền va đập của vật liệu composite chứa chất độn đều giảm. Tính chất ma sát của vật liệu composite tăng lên khi hàm lượng bột đen tăng. Xét tất cả các yếu tố, nồng độ chất độn bột đen tối ưu cho HDPE được coi là 0,5%, và đối với LLDPE, phạm vi tối ưu là 0,3%–0,5%.
Vật liệu composite HDPE được gia cường bằng 0,5% bột đen cho thấy hiệu suất ma sát và mài mòn ít thay đổi khi tải trọng thử nghiệm dưới 2 kg, nhưng hiệu suất ma sát và mài mòn giảm đáng kể khi tải trọng vượt quá 2,5 kg. Vật liệu composite LDLPE được gia cường bằng 0,5% bột đen cho thấy hiệu suất ma sát và mài mòn ít thay đổi khi tải trọng thử nghiệm dưới 10 kg, nhưng hiệu suất ma sát và mài mòn giảm đáng kể khi tải trọng vượt quá 10 kg.
Bột nano kim cương không biến tính (màu đen hoặc xám) thể hiện khả năng phân tán và tương thích tốt trong PP. Việc thêm bột nano kim cương (màu đen hoặc xám) làm tăng độ kết tinh của các tinh thể pha α trong PP mà không dẫn đến sự hình thành các dạng tinh thể khác. So với chất nền, PP với 0,06% bột nano kim cương (màu đen) hoặc 0,06% bột nano kim cương (màu xám) cho thấy độ kết tinh (T1) tăng lên lần lượt là 16,74% và 25,83%. Độ bền kéo của vật liệu composite nền PP tăng lên khi hàm lượng chất độn tăng, trong khi độ bền va đập giảm. Do tác động kép của các gốc tự do lên các vùng tinh thể của chất nền PP và lên sự định hướng của các vùng vô định hình, độ bền va đập của vật liệu composite nền PP dao động khi hàm lượng hạt nano tăng, đạt mức tối đa ở hàm lượng chất độn khoảng 0,06%. Bột nano kim cương (bột tro) hiệu quả hơn bột nano kim cương (bột đen) trong việc cải thiện hiệu suất của PP.
Việc thêm bột nano kim cương vào chất kết dính nhựa epoxy giúp tăng độ bền chịu lực của chúng lên từ 2 đến 2,5 lần.