تاپیک جامع روانکارها و روغن موتورها

[shirin217]

سديم سولفونات

سديم سولفونات

سلام دوستان
من خيلي وقته دنبال روش تبديل سديم سولفونات (محصول جانبي توليد پارافين) به روغن موتور ام. چيز به درد بخوري هم پيدا نكردم لطفا اگر كسي اطلاعاتي در اين زمينه داره ممنون مي شم راهنمايي كنه.

 

[جینگیلبرت]

سلام دوستان
من خيلي وقته دنبال روش تبديل سديم سولفونات (محصول جانبي توليد پارافين) به روغن موتور ام. چيز به درد بخوري هم پيدا نكردم لطفا اگر كسي اطلاعاتي در اين زمينه داره ممنون مي شم راهنمايي كنه.

سلام
بعید میدونم از سدیم سولفونات بشه بعنوان روغن استفاده کرد حالا روغن موتور یا روغن غیر موتور!
ولی شاید بشه ازش بعنوان مکمل روغن یا ادیتیو استفاده کرد

خیلی مواد هستند که بعنوان مکمل میشه ازشون استفاده کرد
حدود چند درصد روغن پایه را مواد مکمل و افزودنیها تشکیل میدهند.
این مواد در کارهائی مانند خنک کاری موتور، روانکاری موتور، جلوگیری از زنگ زدگی موتور، جلوگیری از استهلاک موتور، کاهش استکاک دنده های موتور و غیره مورد استفاده قرار میگیرند.

 

[shirin217]

ممنون مهندس اين سديم سولفونات همين طور كه گفتم پايه نفتي داره و براي توليد روغن حل شونده مثل آب صابون تراشكاري و يا در صنعت نساجي و روانكارها و.... استفاده مي شه اگر اطلاعاتي داشته باشيد اديتورهاي لازم براي توليد شدن به محصول مورد نياز (روغن حل شونده)رو ميخوام البته گفتني است سولفات دو سود هم داره كه اون طوري كه به من گفتن براي حذفش چند بار بايد شستشو بشه و بعد اديتورها بهش اضافه بشه
ممنون ميشم

 

[جینگیلبرت]

ممنون مهندس اين سديم سولفونات همين طور كه گفتم پايه نفتي داره و براي توليد روغن حل شونده مثل آب صابون تراشكاري و يا در صنعت نساجي و روانكارها و.... استفاده مي شه اگر اطلاعاتي داشته باشيد اديتورهاي لازم براي توليد شدن به محصول مورد نياز (روغن حل شونده)رو ميخوام البته گفتني است سولفات دو سود هم داره كه اون طوري كه به من گفتن براي حذفش چند بار بايد شستشو بشه و بعد اديتورها بهش اضافه بشه
ممنون ميشم

سلام ادیتور نه! ادیتیو که به انگلیسی additive به معنی افزودنی به کار میرود.

[h=1]سدیم پترولیوم سولفونات طبیعی[/h]

​

سدیم پترولیوم سولفونات طبیعی:
این محصول دارای کارکرد دوگانه ایی است و ساختار ترکیبی آن به گونه ایی است که یک سر مولکول آن دارای خواص قطبی و آبدوست و سر دیگر مولکول غیر قطبی می باشد .این عامل سبب ایجاد پلی مابین این دوفاز می گردد به همین علت به طور گسترده ایی به عنوان امولسیفایر در فرمولاسیون ترکیبات روانکار مورد استفاده قرار می گیرد.
از دیگر خواص مهم این ترکیب وزن مولکولی بالای آن است که باعث چسبندگی مناسب آن به سطح فلز گشته و مانع از رسیدن رطوبت به سطح آن می گردد به همین جهت دارای خاصیت ضد خوردگی می باشد.این محصول شفاف ، غلیظ و کاملاً قابل حل در روغن است و از مواد کاملاً پالایش شده تهیه شده است.
موارد مصرف :
روان کننده تراشکاری ،ضد فرسایش ،عامل شناور سازی سنگ معدن ، افزودنی به روغن های روانکاری نظیر روغن موتور و افزودنی به سوخت ،کاربرد وسیع در فراورش چرم و الیاف نساجی
بسته بندی :
در بشکه های فلزی با وزن خالص 190 كيلوگرم

دانـــلود فــایل :

Datasheet​

​

MSDS

​

=============

نمايش خلاصه مقاله​

اندازه گيري همزمان سديم تري پلي فسفات، سديم كربنات، سديم سيليكات، سديم سولفات و سديم آلكيل بنزن سولفونات در پدرهاي شوينده با استفاده از طيف سنجي ART-FTIR و روش هاي كمومتريكس (شيمي سنجي) Fulltext ​ نويسند‌گان: [ محمدفاضل عابديني ] - رئيس آزمايشگاه مركزي، كارخانه پاك نام [ امير كاوند ] - [ محمد بابايي روچي ] - [ سيده فاطمه مشهدي ] - خلاصه مقاله: در اين مطالعه از تكنيك ATR-FTIR براي اندازه گيري همزمان سديم تري پلي فسفات((Na(5)p(3)o(10)، سديم كربنات ((Na(2)CO(3)، سديم سيليكات ((NA(2)SiO(3)، سديم سولفات((Na(2)SO(4) و سديم آلكيل بنزن سولفونات (LABSNa) در پودرهاي شوينده استفاده شده است. داده هاي بدست آمده بوسيله روش طيف سنجي ATR FTIR در محدوده عدد موجي 925-1500 cm-1 با استفاده از روش كمترين مربعات ج زئي (PLS) پردازش شدهاند. در اين روش رگرسيون، براي تعيين تعداد مؤلفه هاي اصلي (Latent Variable) از دو روش Test Set و Cross Validation استفاده شده است. در مورد سديم سيليكات قبل از بكارگيري روش PLS، براي استخراج سيگنال تجزيه اي خالص از روش Signal (NAS) Net Analyte استفاده شده است. داده ها با هر دو روش Test Set و Cross Validation بررسي شدهاند و بهترين نتايج گزارش شده است. در اين مطالعه از نمونه پودرهاي شوينده دستي كه در آزمايشگاه مركزي شركت پاكنام تهيه شدهاند، استفاده شده است. مرحله آماده سازي نمونه ها شامل انحلال مقدار معيني پودر در آب مقطر و سپس فيلتراسيون محلول مي باشد. اين روش سريعتر و ارزانتر از روش هاي آناليز ك مي كلاسيك مي باشد. بيشترين ميزان انحراف از مقدار واقعي كه در اين روش مشاهدهشده براي (Na(2)SO(4)), (Na(2)CO(3)), (Na(2)SiO(3)), (Na(5)P(3)O(10)) و (LABNa) به ترتيب برابر 0.81% ، 0.50% ، 0.84% ، 0.629% و 0.47% مي باشد. كلمات كليدي: كمومتريكس، Test Set, Cross Validation, ATR FTIR, NAS, PLS

http://www.civilica.com/Paper-SDTC03-SDTC03_023.html


=====================================

سدیم آلکیل بنزن سولفونیک اسید معروف به LABS یکی از معروفترین سورفکتانتهای آنیونیک سنتزی به شمار می آید. سولفونیک اسیدها، اغلب از اثر سولفوریک اسید بر یک ترکیب به دست می آیند. غلظت اسید و دمای واکنش، بر حسب میزان واکنش پذیری ترکیب، تغییر داده میشوند. گاهی از سولفوریک اسید دود کننده (اولئوم) یاحتی کلورسولفونیک اسید، استفاده میشود. همچنین گوگرد تری اکسید کمپلکس شده با پیریدین، یا دی اکسان را می توان برای سوبستراهای فعال مورد استفاده قرار داد. آمینو سولفونیک اسیدهایی، نظیر سولفانیلیک اسید و نفتیونیک اسید، با گرم کردن سولفات آمین مربوطه در 180 درجه به دست می آیند.

 

[alitj]

ممنون مهندس اين سديم سولفونات همين طور كه گفتم پايه نفتي داره و براي توليد روغن حل شونده مثل آب صابون تراشكاري و يا در صنعت نساجي و روانكارها و.... استفاده مي شه اگر اطلاعاتي داشته باشيد اديتورهاي لازم براي توليد شدن به محصول مورد نياز (روغن حل شونده)رو ميخوام البته گفتني است سولفات دو سود هم داره كه اون طوري كه به من گفتن براي حذفش چند بار بايد شستشو بشه و بعد اديتورها بهش اضافه بشه
ممنون ميشم

سلام خدمت شما دوست عزیز
اطلاعات یکی از مواد افزودنی جهت توابد روغن حل شونده را برای شما گذاشتم، این ماده افزودنی با همین نام در ایران هم موجود می باشد، در صورت نیاز میتونم آدرس و تلفن تماس شرکت مربوطه در ایران رو جهت دریافت اطلاعات بیشتر در اختیارتون قرار بدم. چون نمیخواستم این حرف من جنبه تبلیغاتی داشته باشه از آوردن نام شرکت خودداری کردم
مشاهده پیوست Lubrizol 5375.pdf

 

[shirin217]

از دوستان عزيزي كه اطلاعات مفيد و خوبي درمورد سديم سولفونات و همين طور "ادیتیو" روغن روانكار در اختيار بنده قرار داديد متشكرم اما ظاهرا من سئوالم رو بد مطرح كردم.
"من مواد افزودني به سديم سولفونات رو براي تبديل شدن به روغن روانكار ميخوام ". اگر اطلاعاتي در مورد ماده يا مواد مذكور داريد و در اختيار من بگذاريد بسيار سپاسگذار مي شوم.
من سديم سولفونات رو با دانستن مشخصاتش در اختيار دارم مي خوام بدونم اين افزودني ها چيه كه با اضافه كردن آنها به اين ماده تبديل به روغن روانكار ميشه ؟

 

[جینگیلبرت]

از دوستان عزيزي كه اطلاعات مفيد و خوبي درمورد سديم سولفونات و همين طور "ادیتیو" روغن روانكار در اختيار بنده قرار داديد متشكرم اما ظاهرا من سئوالم رو بد مطرح كردم.
"من مواد افزودني به سديم سولفونات رو براي تبديل شدن به روغن روانكار ميخوام ". اگر اطلاعاتي در مورد ماده يا مواد مذكور داريد و در اختيار من بگذاريد بسيار سپاسگذار مي شوم.
من سديم سولفونات رو با دانستن مشخصاتش در اختيار دارم مي خوام بدونم اين افزودني ها چيه كه با اضافه كردن آنها به اين ماده تبديل به روغن روانكار ميشه ؟

سلام
فکر میکنم شما سوالتان را بر عکس مطرح میکنید
اکثر روانکارها ماده اصلی شان روغن پایه است و این موادی که شما یک نمونه از ان را نام بردید به ماده اصلی بعنوان افزودنی اضافه میشه
مثلا روغن موتور 95درصد روغن پایه است و 5 درصد بقیه مواد افزودنی مانند پلیمر تغییر ویسکوزیته، خنک کننده موتور، جلوگیری از اکسید شدن ، کاهش اصطکاک و غیره به صورت درصد جزئی به روغن پایه اضافه میشوند.

در این مورد شما هم سدیم سولفونات با درصد کمی به ماده اصلی اضافه میشه
چند وقت پیش توی یکی از تاپیکها توی این زمینه بحث شده بود که متاسفانه من هم تاپیک و پست یادم رفته و هم جزئیات فرمولش

اطلاعاتم کم هست ولی از این ور ان ور جسته گریخته مطالب زیر را فقط میتونم تقدیم کنم:


==========================================
مایع ظرفشویی،که ترکیبات تشکیل دهنده آن بدین شرح هستند:
سدیم سولفونات،دی اتانول آمین سولفونات،سدیم لوریل اتر سولفات،کوکونات دی اتانول آمید،کاربامید،سدیم کلراید،کلرومتیل ایزو تیازو لینون،متیل ایزو تیازو لینون،اسانس


=================================
مواد موجود در برچسب مشکین تاژ :

1.فتی الکل اتوکسیلات
2.سولفونات دی اتانول آمین سولفونات دی اتانول آمین همان نمک دی اتانول آمین الکیل بنزن خطی سولفونه است.
3.صابون کوکونات فتی اسید
4.فتی اسید
5.گلیسرین
6.فسفونات دی اتانول آمین
7.لیترون ADTA
8.اسانس ایزو تیازولین

===============================

پودر شوینده تاژ

حاوی ترکیبات زیر است:

اکتیو آنیونیک…………….. سطح فعال و ماده اصلی احتمالا از نوع الکیل سولفات چرب باشد

سولفات سدیم………………. برای کاهش کشش سطحی بین پاک کننده و چربی

سدیم تری پلی فسفات……….. برای حذف یونهای موجود در آب، سبک کننده آب و تنظیم کننده بافر محلول

بهداسکوئست………………؟

سیلیکات سدیم……………... افزایش قدرت پاک کنندگی، تعلیق کننده چرکی و فراهم کننده عدم خورندگی

کربنات سدیم………………. از جمله مواد پر کننده بوده و محیط را قلیایی می کند

سدیم تولوئن سولفونات……….

کوکو مونو اتانول آمید……… احتمالا تنظیم کننده کف باشد

کربوکسی متیل سلولز……… تعلیق کننده چرکی است

اپتیکال برایتنر…………… سفید کننده نوری است

اسانس

======================================
پودر شوینده بانو

سدیم آلکیل بنزن سولفانات……………سطح فعال و ماده اصلی

سدیم تری پلی فسفات……….. برای حذف یونهای موجود در آب، سبک کننده آب و تنظیم کننده بافر محلول

سیلیکات سدیم……………... افزایش قدرت پاک کنندگی، تعلیق کننده چرکی و فراهم کننده عدم خورندگی

کربنات سدیم………………. از جمله مواد پر کننده بوده و محیط را قلیایی می کند

سدیم سولفات………………. کاهش کشش سطحی بین پاک کننده و چربی

کربوکسی متیل سلولز……… تعلیق کننده چرکی است

اپتیکال برایتنر…………… سفید کننده نوری است

اسانس



==================================================================
​

پودرهاي لباسشويي از بيش از 10 ماده اوليه تشكيل شده اندو به دو دسته پودر دستي و پودر ماشيني تقسيم مي شوند.

بطور كلي مواد تشكيل دهنده اين پودرها مواد زير هستند:
1- سورفكتانت هاكه عامل پاك كنندگي هستندودرپودرهاي ايران ازLABS(سديم الكيل بنزن سولفونات خطي)ولوريل الكل7مول اتوكسيله يانونيل فنل9مول اتوكسيله(فقط د پودرماشين‌) به اين منظوراستفاده ميشود(تقريبا 20 %)
2-مواد سختي گير كه عامل كاهنده سختي آب شستشو هستند كه به اين منظور از STPP (سديم تري پلي فسفات) و زئوليت 4A به اين منظور استفاده مي شود.(تقريبا 30%)
3- عامل ضد كف در پودرهاي ماشين كه به اين منظور معمولا از صابون استفاده مي شود كه در حضور سختي آب به صابون آهكي تبديل شده و به عنوان ضد كف عمل مي كند.(تقريبا 3%)
4-سديم سيليكات به عنوان محافظ ماشين لبسشويي (تقريبا 3%)
5- عامل معلق نگهدارنده و ديسپرس كننده ذرات چرك كه معمولا از CMC (كربوكسي متيل سلولز ) به اين منظور استفاده مي شود.(تقريبا 1%)
6-كربنات سديم به عنوان عامل قليايي كننده
7-عامل سفيد كننده در پودرهاي ماشين كه معمولا از TAED (تترا استيل اتيلن دي آمين) به اين منظور استفاده مي شود.
8- عامل فعال كننده ماده سفيد كننده در دماهاي پايين شستشو
9- آنزيم ها مثل پروتئاز براي از بين بردن لكه هاي پروتئيني، سلولاز براي از بين بردن پرزهاي زائد لباس، آميلاز براي از بين بردن لكه هاي نشاسته اي
10-اسانس
11-ماده فيلر كه از سولفات سديم به اين منظور استفاده مي شود.


==============================================
تهيه کامپوزيت پلي پيرول و استايرن بااستفاده از مواد افزودني مختلف
کامپوزيت پلي پيرول و پلي استايرن با سورفکتانت هاي نظير دودسيل بنزن سولفونات سديم،دودسيل هيدروژن سولفات سديم، متيل سلولز و پلي اتيلن گليکول با استفاده ازاکسيدانت هاي کلريد فريک، پرسولفات آمونيوم و پرکلرات آمونيوم به و هدايت الکتريکي (SEM) روش شيميايي تهيه میشود. مورفولوژي کامپوزيت هاي حاصل با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني آنها با روش هدايت سنجي چهار نقطه اي تعيين گرديد. نتايج نشان مي دهد كه نوع اكسيدانت و سورفکتانت ها تاثير اساسي بر هدايت الكتريكي و مورفولوژي دارند.

=====================
2-2 قالب نرم (Soft Template):
قالب نرم به اجتماع سورفاکتانت (Surfactants) مانند بلور های مایع (Liquid Crystals) و میسل ها اشاره می کند. قالب های نرم برخلاف قالب های سخت منشأ آلی دارند وشامل لیگاندها، سورفاکتانت ها و پلیمرها است. نانومیله ها و نانوسیم های نقره و طلا، قطرها و نسبت های کنترل شده‏ای دارند و می توانند با قالب های نرم سنتز شوند. مانند خودآرایی میسل هایی به شکل میله که از ستیل‏تری‏متیل‏آمونیوم‏ب رمید (CTAB-Cetyltrimethylammonium Bromide)، سدیم بیس‏(2-اتیل هگزیل) سولفونات (sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate-AOT)، پارا-زایلن و آب یا فازهای بلور مایع تهیه شده است. همچنین آب/ اکتیل‏آمین قالب نرم دیگری برای تولید نانوصفحه های نقره می باشد که عملکرد مناسبی دارد.

منبع: نانو ساختارهای فلزی:

http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/470739



====================
​

اینم شاید به درد بخوره:

انواع مواد پاک کننده صابون (Soap) صابون‌ها را می‌توان از هیدرولیز قلیایی چربیها و روغن‌های طبیعی (استر اسیدهای چرب با گلیسرول) مانند پیه ، روغن‌های نارگیل ، زیتون ، نخل و تالو تهیه کرد که این واکنش به نام فرایند صابونی شدن (Saponification) موسوم است: C3H5(OOCR)3 + 3NaOH → 3NaOOCR+C3H5(OH)3 باید توجه داشت که در روشهای جدید ، از هیدرولیز مستقیم چربی‌ها بوسیله آب در دمای زیاد استفاده می شود. این موضوع ، تصفیه و ایزولاسیون اسیدهای چرب را که به صابون‌ها خنثی می‌شوند، ممکن ساخته، اساس یک فرایند پیوسته را بوجود می‌آورد. از نقطه نظر شیمیایی ، صابون‌ها ، نمکهای فلزی اسیدهای چرب (اسیدهای کربوکسیلیک) راست‌زنجیر با حدود 10-18 اتم کربن می‌باشند. با اینکه همه نمکهای فلزی اسیدهای چرب ، صابون هستند، اما تنها نمکهای قلیایی مانند (سدیم و پتاسیم) در آب حل می‌شوند و خاصیت پاک‌کنندگی دارند. نمکهای فلزهای قلیایی خاکی (مانند کلسیم و منیزیم و..) در آب حل نمی‌شوند. از این رو صابون‌های معمولی در آب سخت در مجاورت یون‌های کلسیم و منیزیم رسوب می‌کنند. به این ترتیب صابون خوب کف نمی کند و خاصیت پاک کنندگی خود را از دست می‌دهد. نمکهای آلومینیوم اسیدها نیز در آب نامحلول و در روغن‌ها محلول هستند و از این ماده ، در چربی‌های نرم کننده ، رنگ ، روغن جلا و ضد آب کردن مواد استفاده می‌شود. نمک اسیدهای فلزات سنگین مانند کبالت یا مس نیز بعنوان ماده خشک کننده در رنگهای ساختمانی و جوهر ، قارچ کش ها و مواد ضد آب استفاده می‌شود. کیفیت و مرغوبیت صابون ، به نوع چربی روغن بکار رفته بستگی دارد. لذا از خالصترین و بی‌بو ترین آنها استفاده می‌گردد. علاوه بر چربی و قلیا مواد افزودنی دیگری هم در فرمولاسیون صابون وارد می‌شوند. این مواد عبارتند از:مواد جلوگیری کننده از اکسیداسیون مثل تری اتانول آمین اولئات ، مواد جلوگیری کننده از فساد صابون مانند دی سیانو دی آمیدو سدیم سولفانیلات ، روغن‌های معطره برای ایجاد بوی خوب صابون و غیره. پاک کننده های سنتزی (Synthetic detergents) مواد شوینده سنتزی که امروزه بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند صابون ، از یک زنجیر هیدروکربن متصل به نمک یک اسید محلول در آب تشکیل شده است. البته در تهیه این پاک کننده‌ها باید توجه داشت که طول زنجیر و نوع هیدروکربن مورد استفاده بطور مناسب انتخاب گردد. از گروههای قطبی مشتق شده از اسید سولفوریک در حد بسیار عمومی برای جایگزینی کربوکسیلات استفاده می‌گردد. بعنوان مثال می‌توان به آلکیل سولفاتها (ROSO3Na) ، آلکان سولفوناتها (RSO3Na) و آلکیل آریل سولفوناتها (R-C6H4-SO3Na) اشاره کرد و از مهمترین این مواد می‌توان سدیم لوریل (دودسیل) سولفات (C12H25-OSNa) و سدیم دودسیل بنزن سولفونات (C12H25-C6H4-SO3-Na) را که دارای قدرت پاک کنندگی بالایی هستند، نام برد. استرها و آمید اسیدهای چرب نیز که از تورین (H2NCH2CH2SO3H) و اسیدایزاتیونیک (HOCH2CH2SO3H) تهیه می‌شوند، از جمله اولین ترکیبات سنتزی تلقی می‌شوند. مضافا ، آلکان فسفوناتها معرف نوع دیگری از مواد صناعی آنیونی می‌باشد. از طرف دیگر احتمال دارد که تغییر و اصلاح گروههای قطبی بوسیله تغییر در علامت بار الکتریکی یون فعال در سطح مسیر شود. یک مثال بسیار معروف از مواد شوینده کاتیونی (invert soaps) ، ملح آمونیوم نوع چهارم این طبقه بفرمول C16H33N(CH3)Br است. در طبقه دیگر یعنی مواد شوینده غیر معدنی ، گروه قطبی عبارت از گروه آب دوست غیر مجتمع شده می‌باشد که معمولا حاوی چند گانگی وظایف اکسیژن (اتر و الکل) است که در پیوند هیدروژنی با آب برگزیده شده است. مثالی در این مورد ، استر تهیه شده از یک اسید چرب و قند است. از انواع عمومی دیگر ، می‌توان به پلیمریزاسیون تعدادی از واحدهای اکسید اتیلن با یک الکل اشاره کرد که دارای فرمول عمومی R-O-(CH2CH2O)2H می‌باشد. همچنین اکسیدهای آمین مانند R-N(CHsub>3)2→O و اکسیدهای فسفین منسوب آنها نیز تهیه شده‌اند. مهمترین شوینده های سنتزی عبارتند از: صابون مایع صابون مایع ، در واقع از نظر مواد تشکیل دهنده ، جزو صابون‌ها محسوب نمی‌شود و از پاک کننده‌ های سنتزی می‌باشد. البته اگر در ساختمان معمولی از روغن نارگیل زیاد و یا روغن هایی مثل روغن بزرک استفاده شود، می‌توان صابون را به صورت مایع در آورد. صابون‌های مایع ، علاوه بر ماده اولیه و اصلی خود ، دارای مواد دیگری مثل نرم کننده ، پاک کننده و کف کننده ، ضد باکتری و چرب کننده هستند. شامپوها شامپوها نیز از پاک کننده های سنتزی هستند. ماده اصلی تشکیل دهنده شامپوها عبارتند از: عامل پاک کننده که خود شامل سه دسته مواد فعال سطحی آنیونی (مثل سدیم لوریل اتر سولفات و تری اتانول آمین سولفات ، آمفوتری (مثل بتائین کوکوآمیدوپروپیل) و غیر یونی هستند. عامل تقویت کننده کف (مثل بتائین) ، عامل حالت دهنده مو و عامل نگهدارنده (مواد ضدعفونی کننده و میکروب کش) ، عامل صدفی کننده مثل اتیلن گلیکول و عامل غلیظ کننده مثل نمک طعام و عامل رنگ و بو مثل عصاره گیاهان. پودرهای لباسشویی پودرها ماشین لباسشویی نسبت به پودرهای رختشویی چند ماده اضافه دارند که بر قدرت پاک کنندگی آنها می‌افزاید. یکی از این مواد ، پر بورات است که از سفید کننده ها و رنگ برهاست. اجزای اصلی پوردهای لباسشویی شامل موارد زیر هستند: ماده اصلی و فعال (مواد غیریونی و آنیونی) که عامل پاک کنندگی و جدا کردن چرک از لباس است، عامل قلیایی کننده (مثل سیلیکات ها) که از خوردگی بدنه لباسشویی جلوگیری می کند، عامل سفیدکننده و رنگ سرکه معمولا پربورات سدیم است، عامل کنترل کننده کف و پاک کننده کمکی ، عامل کاهش سختی آب که به پاک کنندگی هم کمک می‌کند (مثل فسفات ها) ، عامل جلوگیری از رسوب مجدد چرک مثل CMC از شستن دوباره چرک روی لباس جلوگیری می‌کند، اپتیکال براتیز که باعث درخشندگی پارچه می‌شود، مواد میکروب کش و ضدعفونی کننده. سفید کننده ها و رنگ برها بسیاری از لکه برها موادی هستند که از آنها به عنوان سفید کننده ، ضدعفونی کننده و پاک کننده استفاده می‌شود. رایج ترین ماده ای که از آن به عنوان سفید کننده استفاده می‌شود، آب ژاول است که خاصیت ضدعفونی کننده نیز دارد، زیرا یک سفید کننده کلردار است و از سفید کننده های دیگر ، پربورات سدیم است که از آن ، بیشتر در خشک شویی‌ها و نیز در ترکیب پودرهای ماشین لباسشویی استفاده می‌شود. قدرت سفیدکنندگی پربورات از آب ژاول کمتر است. آب اکسیژنه یا پراکسید هیدروژن هم یک ماده رنگ بر و سفید کننده است. علاوه بر مواد ذکر شده ، موادی مثل الکل ، آمونیاک ، استن ، اسید نیتریک ، اسید اگزالیک ، تربانیتن ، جوش شیرین ، کربنات سدیم ، تتراکلریدکربن و غیره نیز خاصیت رنگ بری و پاک کنندگی دارند. قیاس صابون و پاک کننده های سنتزی صابون‌ها در هنگام واکنش با ناخالصیهای یونهای فلزی موجود در آبهای طبیعی ، بویژه کلسیم و منیزیم ، منجر به تشکیل نمکهای نامحلول در آب می‌شوند و به صورت رسوب از آب جدا می‌شوند. اما نمکهای فلزات قلیایی خاکی و املاح فلزات سنگین مواد شوینده سنتزی در آب محلول هستند. لذا این شوینده ها در آب سخت نیز پاک کنندگی خوبی دارند و رسوب جدید تشکیل نمی‌دهند. صابونهای کربوکسیلات در PH پایین ، هیدرولیز شده و به صورت صابون اسیدی نامحلول راسب می‌شوند، ولی شوینده های سنتزی ، پایداری زیادی در برابر اسیدیته از خود نشان می‌دهند. زیرا پاک کننده های صابونی ، نمکهایی هستند که آنیون تشکیل دهنده آنها ، به اسیدهای ضعیف تعلق دارند و در محیط اسیدی به راحتی هیدرولیز می‌شوند. از دیگر تفاوتهای شوینده های سنتزی با صابونها ، تغییر و اصلاح در ساختار این مواد نسبت به مولکول صابون است که باعث ایجاد بهترین حالت تعادلی آب دوستی ف چربی دوستی و خصوصیات انحلال پذیری ، اثر میکروب کشی و ایجاد نرمی در منسوجات و غیره می‌شود. پاک کننده های سنتزی به تنهایی از نظر قدرت پاک کنندگی با صابونها معادل نیستند، اما دو افزاینده مهم ، قابلیت تخمیر کنندگی آنها را به نحو قابل ملاحظه ای افزایش می‌دهد. سدیم تری پلی فسفات که به عنوان یک سازنده بکار می‌رود، قابلیت شکستن و تعلیق برخی از خاکهای رسی ، رنگها و سایر مواد جامد بسیار ریز محلول در آب را داراست. بعلاوه این جسم با تعداد زیادی از یونهای فلزی ، کی‌لیت تشکیل می‌دهد.اک کننده های خانگی ، همچنین محتوی نیم تا یک درصد کربوکسی متیل سلولز (CMC) هستند که این جسم ، از واکنش سلولز با کلرواستیک اسید در محلول بازی تهیه می‌شود. این ماده پلیمری ، قادر است که از رسوب مجدد جرم بر روی منسوجاتی که به وسیله پاک کننده ها پاک شده است، جلوگیری کند. سایر افزاینده های معمولی عبارتند از: مواد سفید کننده ، مواد کف زا و یا سایر مواد تنظیم کننده می‌باشد. علت اثر پاک کنندگی مواد پاک کننده ذره های چربی و چرک ، جامدند و به پارچه یا بدن می‌چسبند و با شستشوی ساده و بوسیله آب زدوده نمی‌شوند، اما با صابون و دیگر شوینده ها شسته می‌شوند. اثر پاک کنندگی صابون وشوینده ها به این دلیل است که مولکول آنها از دو قسمت آبدوست (هیدروفیل) و آب گریز یا چربی دوست (هیدروفوب یا لیپوفیل) تشکیل شده است. قسمت آبدوست که همان سر نمکی صابون COO- یا گروه سولفات و دیگر گروههای قطبی در انتهای مولکول مواد شوینده است، مولکولهای آب را جذب می‌کند و در آب محلول می‌باشد و بوسیله حلالهای آلی دفع می‌شود. سر دیگر مولکولهای صابون و مواد شوینده سنتزی یک هیدروکربن با زنجیر طولانی است که آب را از خود دفع می‌کند، ولی در حلالهای آلی حل می‌شود. پس از حل شدن مولکولهای صابون در آب از طریق قسمت یونی ، از بهم پیوستن زنجیرهای هیدروکربنی آب گریز ، مجموعه های بسیار کوچکی بوجود می‌آیند که سطح خارجی آن را آنیونهای آبدوست می‌پوشانند. این مجموعه های کوچک با مولکولهای آب ، پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند و به صورت ذره های شناور در آب باقی می‌مانند. بدین ترتیب مولکول صابون مانند پلی بین ذرات چربی و آب قرار گرفته، به واسطه انحلال ذرات چربی و چرک در ذره های شناور صابون از روی الیاف پارچه یا اجسام دیگر به داخل آب کشیده می‌شوند و با شستشو پاک می‌شوند. در شوینده های سنتزی نیز چربی ها و چرکها به زنجیر آلکیل می چسبند و گروه سولفونات سبب حل شدن آنها در آب شده، همراه با آب برده می‌شوند

 

[shirin217]

حق با شماست مهندس با توجه به اينكه اطلاعات من در اين زمينه اندكه و زمينه كاريه من چيز ديگه اي هست فك مي كنم سئوالم رو خوب نمي تونم مطرح كنم.اين اطلاعاتم براي يه نفر مي خواستم كه با توجه به شغلش اين اطلاعات خيلي به دردش مي خوره چون سديم سولفونات يكي از مواد اصلي افزودني روغن حل شونده است و همين طور كه شما گفتيد امولسيفايره بعد از اضافه كردن به روغن وساكن موندن بعد از مدتي تشكيل دوتا فاز رو ميده كه بايد حل بشه خودمم جسته و گريخته در موردش تحقيق كردم و بهترين اطلاعات رو تا حالا همين جا يافتم.
چون لينك تشكر غير فعاله همين جا ازتون سپاسگذاري ميكنم
پايدار باشيد

 

[جینگیلبرت]

مباحثی درباره روان کننده های جامد

يك روان كننده جامد ماده اي است كه به صورت پودر يا فيلم نازك، به منظور جلوگيري از تخريب يك وسيله ضمن حركت نسبي، و نيز براي كاهش اصطكاك و فرسوده شدن بكار مي رود. عناوين ديگر مورد استفاده براي روان كننده جامد عبارتند از: روانكاري خشك، روانكاري لايه نازك خشك و روانكاري لايه نازك جامد.

هر چند روانكاري جامد تحت شرايط خشك انجام مي شود، ليكن سيالات اغلب به عنوان واسطه يا روان كننده با افزودني هاي جامد به كار برده مي شوند. از پر مصرف ترين روان كننده ها مي توان به تركيبات معدني نظير گرافيت و موليبدن دي سولفيد (مولي)، نيتريد بور، تالك، تنگستن دي سولفيد و مواد پليمري مانند پلي تترافلوئورواتيلن(PTFE) اشاره كرد.
خواص مهمي كه در تعيين يك ماده مناسب به عنوان روان كننده جامد دخيل هستند به شرح زير است:

ساختار كريستالي: روان كننده هاي جامد مانند گرافيت و موليبدن
دي سولفيد داراي ساختار بلوري لايه لايه و داراي تنش برشي پايين هستند (شكل هاي1 و2) اگر چه ساختار لايه لايه، ساختاري بسيار مناسب براي روان كننده هاي جامد است. با اين حال موادي با ساختار غيرلايه لايه نيز روان كننده هاي قابل قبولي به شمار مي روند.

پايداري حرارتي: پايداري حرارتي يك روان كننده جامد يكي از شاخصه هاي مهم آن است، زيرا بيشترين استفاده از روان كننده هاي جامد در دماهاي بالا انجام مي گيرد كه با ساير روان كننده ها امكان پذير نيست. پايداري حرارتي مناسب باعث مي شود روان كننده جامد در دماهاي خيلي بالا تغيير فاز نامطلوب يا تغيير ساختار نداشته باشد.

پايداري اكسيداسيوني: روان كننده جامد بايد ضمن كار در محدوده هاي دمايي متفاوت تغييرات اكسيداسيوني نداشته باشد.

فراريت: روان كننده بايد فشار بخار پايين داشته باشد به جز در كاربردهايي در دماهاي خيلي بالا و شرايط فشار پايين.

فعاليت شيميايي: روان كننده بايد لايه قوي و چسبنده را برروي ماده اصلي ايجاد كند.

تحرك: طول عمر يك روان كننده جامد به اين امر وابسته است كه اين لايه بي عيب و سالم روي ماده باقي بماند. تحرك ماده جذب شده روي سطح باعث پيشرفت در خود ترميمي و باعث افزايش پايداري لايه نازك
روان كننده مي شود.

نقطه ذوب: اگر نقطه ذوب بالا باشد پيوندهاي اتمي كه باعث نگهداري ساختار مولكول مي شود نابود شده و باعث بي اثر شدن روان كننده مي شود.

درجه سختي: برخي مواد با خصوصيات مناسب ديگر ولي به دليل سختي زياد به عنوان روان كننده كاربردي ندارد. ماكزيمم درجه سختي براي روان كننده هاي جامد در مقياسmoh پنج مي باشد كه بيش از اين مقدار يك محدوديت عملي براي روان كننده هاي جامد است.

رسانايي الكتريكي: براي هر كاربردي، روان كننده ها نياز به رسانايي الكتريكي متفاوتي دارند. مثلاً براي كنتاكت لغزشي الكتريكي، رسانايي الكتريكي بالا و براي عايق ها، رسانايي الكتريكي پاييني نياز است.


كاربردها
روان كننده هاي جامد عموماً كاربردهايي دارند كه ساير روان كننده هاي سنتي چنين كاربردهايي ندارند. شرايطي كه روان كننده هاي جامد مي توانند تحت آن كار كنند عبارتند از:

شرايط دمايي و فشاري بي نهايت(ET،EP) : اين روان كننده ها تا دماي1926 درجه سانتيگراد قابل استفاده هستند در حالي كه ديگر روان كننده ها در چنين شرايطي از بين رفته و تفكيك مي شوند. اين روان كننده ها در دماهاي پايين تا212- درجه سانتيگراد قابل استفاده بوده در حالي كه ديگر روان كننده ها در چنين شرايطي متبلور شده يا يخ مي بندد. همچنين روان كننده هاي جامد در خلاء كامل مثلاً در فضا كاربرد دارند در حالي كه ديگر روان كننده ها در چنين شرايطي فرار هستند.

به عنوان افزودني: گرافيت و موليبدن دي سولفيد و اكسيد روي اغلب به سيالات و گريس ها افزوده مي شود. روكش هاي تبديلي سطح، اغلب براي پشتيباني و محافظت ديگر روان كننده ها به كار مي روند.

شرايط باركنش متناوب: زماني كه مواد انبار مي شوند يا براي دوره هاي طولاني مدت بدون استفاده باقي مي مانند در اين حالت استفاده از روان كننده هاي جامد باعث پايداري و عدم خوردگي آنها مي شود.

موقعيت هاي خارج از دسترس: زماني كه ارايه سرويس به خاطر موقعيت خاص قطعات سخت باشد استفاده از روان كننده هاي جامد در سرعت ها و بارهاي دلخواه بطور قابل توجهي رضايت بخش است.

مناطق با گرد و غبار بالا: روان كننده هاي جامد در مناطقي كه ممكن است روان كننده هاي سيالي گرد و غبار را جذب كنند كاربرد فراواني دارد. اين گرد و غبار، ايجاد يك ماده چسب مانند بر روي تجهيزات كرده و باعث تخريب آنها مي شود.

آلودگي: روان كننده هاي جامد به علت استحكام بالا از نقطه اي به نقطه اي ديگر نرفته و در نتيجه باعث آلوده شدن ديگر تجهيزات و يا ساير قسمت هاي دستگاه و محصولات نمي شوند.

كاربرد در محيط اتمسفر: روان كننده هاي جامد در جاهايي كه تجهيزات روانكاري شده در آب غوطه ور هستند و ممكن است توسط ساير روان كننده ها نظير روغن ها و گريس ها آلوده شوند قابل استفاده هستند.

مزاياي روان كننده هاي جامد
- مؤثرتر از روان كننده هاي سيالي در بارگذاري و سرعت عمل
- مقاومت بالا در برابر فساد تدريجي هنگام انبار شدن
- بسيار مقاوم در برابر دماهاي بالا، فشار، اشعه زياد و محيط هاي فعال
- سبك تر و ساده تر بودن دستگاه به هنگام استفاده از اين
روان كننده هاي جامد، زيرا در اين حالت نياز به سيستم توزيع كننده،
روان كننده و درزگير نخواهد بود.


معايب روان كننده هاي جامد

- خواص خود ترميمي ضعيف: يك لايه نازك شكسته روان كننده هاي جامد باعث كوتاه شدن عمر مفيد روان كننده مي شود.
- پراكندگي حرارتي ضعيف: اين خاصيت منحصر به مواد پليمري است، به دليل اينكه رسانايي حرارتي آنها اندك است.
- ضريب اصطكاك و فرسودگي: داراي ضريب اصطكاك و فرسودگي بالاتري از ياتاقان هاي روانكاري شده هيدروديناميكي دارند.
- رنگ: رنگ روان كننده هاي جامد ممكن مورد دلخواه فرد نباشد.

ساختار لايه لايه شبكه گرافيت

انواع روان كننده هاي جامد

جامدات لايه لايه: رايج ترين آنها گرافيت و موليبدن دي سولفيد است.
گرافيت داراي ضريب اصطكاك پايين و مقاومت حرارتي بالايي (2000 درجه سانتيگراد) است. با اين حال كاربردهاي عملي آن به علت اكسيداسيون، محدود به دماهاي500 تا600 درجه سانتيگراد مي باشد. به علاوه گرافيت براي دستيابي به ضريب اصطكاك پايين، رطوبت و بخار را جذب مي كند. پس استفاده آن باز هم محدودتر مي شود. بطوري كه در دماهاي پايين تر از100 درجه سانتيگراد مقدار بخار آب جذب شده به حدي كاهش مي يابد كه ضريب اصطكاك پايين حاصل نمي شود. در مواقع لزوم، مواد افزودني متشكل از تركيبات آلي جهت افزايش كارايي گرافيت در دماهاي بالاتر از550 درجه سانتيگراد به آن اضافه مي شود. از طرف ديگر گرافيت داراي پتانسيل بسيار نجيبي است پس مي تواند باعث خوردگي گالوانيكي آلياژ هاي مس و فولاد ضدزنگ در آبهاي شور شود.
موليبدن دي سولفيد (MoS2)، مانند گرافيت داراي ضريب اصطكاك پاييني است اما برعكس گرافيت اين ضريب به رطوبت يا بخار جذب شده بستگي ندارد. در حقيقت جذب سطحي بخارات باعث افزايش جزيي ضريب اصطكاك مي شود. موليبدن دي سولفيد همچنين داراي ظرفيت بارگذاري بزرگي بوده و كيفيت ساخت آن بهتر از گرافيت تحت كنترل است. ظرفيت گرمايي آن در محيط هاي غيراكسيداسيوني تا1100 درجه سانتيگراد قابل قبول بوده اما در هوا مقدار آن به355 تا400 درجه كاهش مي يابد.

فيلم فلزات نرم: بسياري از فلزات نرم از جمله سرب، طلا، نقره، مس و روي داراي تنش برشي پاييني هستند و مي توان با ترسيب فيلم نازكي از آنها بر روي مواد سخت آنها را به عنوان روان كننده به كار برد. روش هاي ترسيب شامل آب كاري، خشك كردن، بيرون اندازي و روكش كاري يوني مي باشد. اين فيلم ها براي كاربردهايي با دماي بالا تا1000 درجه سانتيگراد و نيز در ياتاقان هاي غلطك دار با لغزش حداقل مفيد مي باشند.

اندود(روكش) سطحي: اندود سطحي به صورت رايج به عنوان جايگزيني به جاي روش ترسيب فيلم برروي سطوح انجام مي شود كه شامل نفوذ حرارتي، كاشت يوني و پوشش هاي تبديل شيميايي است.

نفوذ حرارتي: در اين روش اتم هاي بيگانه با اهداف گوناگون وارد سطح روان كننده مي شوند. مثلاً افزايش مقاومت سايشي از طريق ازدياد سختي سطح، ايجاد تنش برشي كم براي كاهش سايش يا حمله و در نتيجه افزودن مقاومت به خوردگي سطح.

كاشت يوني: در اين روش كه اخيراً پيشرفت هايي حاصل كرده است سطح روان كننده توسط يون ها بمباران شده در نتيجه سختي سطح افزايش پيدا مي كند كه اين خود باعث افزايش مقاومت خوردگي و مقاومت به فرسودگي مي شود.

پوشش هايي با تبديل شيميايي: در اغلب موارد روان كننده هاي جامد به سطح فلز حفاظت شده نمي چسبند. پوشش تبديلي يك فيلم متخلخل غيرروان كننده است كه برروي فلز اصلي به كار برده مي شود تا چسبندگي روان كننده جامد روي سطح را ممكن سازد. پوشش تبديلي به تنهايي نمي تواند يك روان كننده مناسب باشد.

پليمرها: پليمرها به صورت فيلم نازك، نيز مواد خود روان كننده و به عنوان رنگ پايه براي جامدات ورقه اي مورد استفاده قرار مي گيرند. اين فيلم ها طي مراحل تركيب، افشاندن و كلوخه سازي ايجاد مي شوند. يك روش ديگر در ايجاد پوشش، پيوند دادن بين پليمر و رزين است. بيرون اندازي نيز مي تواند براي ايجاد فيلم به كار رود. رايج ترين پليمر مورد استفاده به عنوان روان كننده جامدPTFE نام دارد كه مزيت آن ضريب اصطكاك پايين و وسيع بودن محدوده كاربردي آن از منفي200 تا مثبت 250 درجه سانتيگراد و نيز فعاليت شيميايي اندك آن مي باشد. از معايب آن مي توان به ظرفيت بارگذاري اندك و پايداري كم آن اشاره كرد. (از طرف ديگر هدايت گرمايي پايين آن باعث محدود شدن كاربردهاي آن مي شود). از كاربردهاي رايج آن مي توان به كامپوزيت هاي خود روان كننده و پوشش هاي آنتي استاتيك اشاره كرد.

روش هاي بكارگيري روان كننده هاي جامد

روش هاي متعددي براي استفاده از اين روان كننده ها وجود دارد:

جامدات پودر شده: قديمي ترين و ساده ترين روش هاي بكارگيري اين روان كننده ها به شرح زير هستند:

صيقل كاري: جلا دادن يا صيقل كاري يك فرايند سايشي است كه براي ايجاد يك فيلم نازك از روان كننده جامد پودر شده مثل گرافيت يا موليبدن دي سولفيد و نظاير آنها روي سطح فلز به كار مي رود. اين فرايند ايجاد يك سطح بسيار صيقلي مي كند. زبري سطح زير لايه فلز و اندازه ذره پودر دو پارامتر ضروري و تضمين كننده كاربرد بهتر آنها هستند.

سايش دستي: اين روش يك فرايند ساده و سنتي جهت افزودن پوشش نازكي از روان كننده جامد به سطح فلز در مقادير كم مي باشد.

داستينگ: جامد پودر شده به صورت مساوي روي سطح پراكندهمي شود كه در اغلب موارد قانع كننده نيست.

آغشته سازي: قسمت هاي مختلف دستگاه در روان كننده جامد آغشته مي شود. اگر چه چسبندگي آن خيلي خوب نيست اما اين روش برايقسمت هاي ساده مثل چفت هاي ريسمان بندي شده و پرچ ها كافي به نظر مي رسد.

ساختار بلوري موليبدن دي سولفيد

پاشنده ها: پاشنده ها شامل مخلوطي از روان كننده جامد با گريس يا روان كننده هاي سيالي هستند. رايج ترين روان كننده ها عبارتند از: گرافيت، گريس، تفلون و PTFE . گريس يا سيالات، روان سازي نرمالي را فراهم
مي كنند. در اين ميان روان كننده هاي جامد باعث افزايش رواني مي شوند. افزودن موليبدن دي سولفيد به روغن هاي نرم كننده باعث افزايش ظرفيت بارگذاري، كاهش فرسودگي و افزايش طول عمر ياتاقان هاي غلطكي، همچنين سبب كاهش فرسايش در قطعات خودروها مي شوند. البته بايد هنگام مخلوط كردن اين روان كننده ها با روغن و گريس جوانب احتياط را در نظر گرفت. گريس و روغن باعث خوب چسبيده شدن روان كننده جامد بر روي سطح تحت محافظت مي شوند. افزودني هاي دترجنت موجود در برخي روغن ها ممكن است باعث كاهش مقاومت MoS2 و گرافيت در برابر فرسايش شوند. روان كننده هاي جامد همچنين مي توانند مقاومت اكسيداسيوني، گريس ها و روغن ها را تحت تاثير قرار دهند. در نتيجه غلظت بازدارنده هاي اكسيداسيوني مورد نياز بايد به دقت مورد آزمايش و كنترل قرارگيرد. اسپري كردن ذرات معلق اغلب براي بكارگيري روان كننده هاي جامد در محيط فرار يا برروي رزين آلي خشك شده در هوا مورد استفاده است.

پوشش هاي پيوندي: پوشش هاي پيوندي فيلمي با ضخامت بيشتر و با طول عمر فرسايشي بيشتري را فراهم مي كنند كه در نتيجه اين روش قابل اطمينان تر و پايدارتر براي بكار بردن روان كننده هاي جامد است. تحت شرايط دقيق كنترلي، پوشش هايي كه داراي روان كننده جامد و عامل رزين پيوندي هستند از طريق اسپري كردن، فروبري و براشينگ روي سطح ماده بكار مي روند. پوشش هاي هوا پخت زير دماي260 درجه سانتيگراد و پوشش هاي گرما پخت تا دماي370 درجه سانتيگراد مي توانند مورد استفاده باشند. رايج ترين آنها گرافيت، موليبدن دي سولفيد وPTFE است. رنگ پايه شامل رزين آلي، سراميك و نمك فلزات است. رزين هاي آلي معمولاً زير دماي300 درجه سانتيگراد مقاوم هستند. رنگ پايه هاي معدني مثل نمك فلزات يا سراميك ها ايجاد فيلم هايي مي كنند كه تا دماهاي بالاي650 درجه سانتيگراد مورد استفاده قرار گيرند. انتخاب رنگ پايه همچنين تحت تاثير خصوصيات شيميايي و سازگاري محيطي و سهولت انجام فرايند است. پوشش هاي هوا پخت كه با استفاده از ذرات معلق ايجاد مي شوند كاربردهاي متوسطي دارد با اين حال رنگ پايه هاي رزين ترموست نيازمند به گرما پخت، كه مقاومت به فرسودگي بيشتري فراهم مي كند خواهند داشت. رايج ترين روش براي بكارگيري پوشش پيوندي در يك حلال فرار شامل اسپري كردن و براشينگ و فروبري است. اسپري كردن سازگارترين پوشش ها را ايجاد مي كند اما اغلب فرايند فروبري به علت ارزان بودن مورد استفاده است. آماده سازي سطح شامل حذف آلوده كننده ها و ايجاد توپوگرافي خوب سطح براي چسبيدن روان كننده بسيار مهم است. پيش تيمار ديگر مورد استفاده جهت آماده سازي سطح فلزات، فسفاته كاري فولاد و ديگر فلزات مشابه آن با ساير روش هاي تيمار شيميايي مي باشد.

كامپوزيت هاي خود روان كننده: كاربرد اوليه اين كامپوزيت ها شامل ياتاقان خشك، دنده ها، درزها، كنتاكت لغزشي الكتريكي و در ياتاقان هاي غلطكي است. كامپوزيت ها ممكن است پليمر، فلز- جامد، كربن، گرافيت، سراميك و... باشد.

پليمر: پايين بودن هدايت گرمايي پليمرها مانع از اتلاف گرمايي مي شود كه اين مسئله باعث ذوب شدن پليمر و شكست نابهنگام آن مي شود. اين شرايط زماني كه ماده مورد نظر داراي هدايت گرمايي مشابه به پليمر باشد تشديد خواهد شد. سرعت فرسودگي پليمرهاي كامپوزيتي به طور خيلي زياد به زبري سطح فلز مورد نظر بستگي دارد. در مراحل اوليه، فرسايش قابل تشخيص است اما آن را مي توان با صاف كردن سطح كاهش داد. عوامل محيطي نيز بر روي سرعت فرسودگي تاثير مي گذارند. افزايش رطوبت نسبي مانع از انتقال فيلم تشكيل شده در پليمر كامپوزيتي مثل PTFE مي شود. حضور روان كننده هيدروكربني تاثير مشابهي خواهد داشت.
كامپوزيت هايي مثل نايلون و استال ها كه وابسته به انتقال فيلم تشكيل شده نيستند در حضور مقادير كمي از روان كننده هيدروكربني كاهش در فرسودگي از خود نشان مي دهند.

فلز- جامد: كامپوزيت هاي داراي جامدات ورقه اي با تكيه بر انتقال فيلم به اصطكاك كم دست يافته اند مقدار مشخصي از جامدات نياز است تا انتقال فيلم باعث توليد كامپوزيتي با طول عمر فرسودگي كم كند. افزودن جامدات غير لايه لايه به اين كامپوزيت ها باعث افزايش استحكام و كاهش فرسودگي خواهد شد. تكنيك هاي ساخت گوناگوني جهت توليد كامپوزيت هاي جامد- فلز مورد استفاده است. اين تكنيك ها شامل متالوژي پودر، تصفيه فلزات متخلخل، اسپري پلاسما و همرسوبي الكتروشيميايي است. يكي از رايج ترين كاربردهاي اين كامپوزيت ها ياتاقان هاي غلطكي خود روان كننده مورد استفاده در خلاء يا درجه حرارت بسيار بالا تا400 درجه سانتيگراد است.

كربن و گرافيت: محدوديت اوليه توده كربن قابليت مقاومت كششي كم آن و عدم مفتول شدن مي باشد. اگر چه پايداري حرارتي و اكسيداسيوني بالاي آنها در دماي500 الي600 درجه سانتيگراد باعث قابل استفاده بودن آن در دماي بالا و سرعت هاي بالا است. براي گرافيت در شرايط خشك سرعت فرسودگي با افزايش دما زياد مي شود. اين شرايط زماني كه رطوبت جذب شده مانع از انتقال فيلم تشكيل شده، شود تشديد خواهد شد. سراميك ها زماني مورد استفاده هستند كه فرسودگي مهمتر از ضريب اصطكاك پايين باشد. اين كامپوزيت ها تا دماي1000 درجه سانتيگراد قابل استفاده هستند.

 

[جینگیلبرت]

با اینکه روغن خوراکی و داروئی هست ولی شاید به درد این تاپیک بخوره فکر میکنم بشه ازش روغن موتور سنتتیک و نیمه سنتتیک تولید کرد.

» سرویس: علمي و فناوري - فناوري
کد خبر: 92041609606
یکشنبه ۱۶ تیر ۱۳۹۲ - ۱۱:۱۷



پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با همکاری پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران موفق به بهبود پایداری روغن پونه کوهی ‏به عنوان نمونه‌ای از روغن‌های اساسی، طی فرایند فرآوری و نگهداری شدند. ‏

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، این محققان همچنین با استفاده از فرآیند ان کپسولیشن ‏‏(‏Encapsulation‏)، رهایش مداوم‌تری از پونه را باعث شدند که در سیستم‌های بسته‌بندی این نوع رهایش جهت حفظ ‏کیفیت فرآورده غذایی طی دوره نگهداری بسیار مطلوب است.‏

روغن‌های اساسی مایعات روغنی آروماتیک و فراری هستند که از گیاهان به دست می‌آیند. این روغن‌ها منابع غنی از ترکیبات فعال زیستی مثل ترپنوئیدها و اسیدهای فنولیک هستند که دارای فعالیت ضدمیکروبی و ‏ضدقارچی هستند. در بین انواع زیادی از روغن‌ها، روغن اساسی پونه کوهی به دلیل حضور دو ترکیب فنولی کاراوکرول و تیمول دارای فعالیت ضدمیکروبی و ‏ضداکسندگی است.

اما این روغن نیز همانند سایر روغن‌های اساسی، یک ترکیب فرار است که به آسانی طی فرآوری ‏مواد غذایی، فرمول‌بندی دارو و تهیه فیلم‌های ضدمیکروبی، در معرض حرارت، فشار، نور و یا اکسیژن تبخیر ‏و یا تخریب می‌شود. به منظور غلبه بر حساسیت و بهبود پایداری ترکیبات زیست فعال طی فرآوری و نگهداری، فناوری نوظهور ‏نانوان کپسولیشن به تازگی در صنایع غذایی و دارویی به کار برده شده است.‏

دکتر سید فخرالدین حسینی در رابطه با هدف این پژوهش گفت: هدف تیم پژوهشی ما این بود که با استفاده ‏از فناوری نانوان کپسولیشن پایداری آن را طی فرآوری و نگهداری بهبود دهیم.

استادیار دانشگاه تربیت مدرس اضافه کرد: در این تحقیق، روغن پونه کوهی با روش دو مرحله‌ای امولسیون روغن در آب و انعقاد یونی کیتوسان با تری پلی فسفات سدیم به داخل ‏نانوذرات کیتوسان کپسوله شد. نانوذرات به دست آمده دارای پخش منظم و شکل کروی بودند که بوسیله‌ی میکروسکوپ ‏الکترونی روبشی SEM‏ و میکروسکوپ نیروی اتمی AFM‏ مشاهده شدند. کارایی ان کپسولیشن و ظرفیت بارگذاری روغن پونه کوهی به داخل نانوذرات کیتوسان به ترتیب در حدود ‏‏47-21 درصد و 8-3 درصد بود. مطالعات رهایش در محیط برون تنی نشان دهنده اثر انفجاری اولیه و سپس رهایش آرام ‏روغن بود.

به گفته حسینی، مهمترین ویژگی کاربرد نانوذرات در تحقیق حاضر افزایش پایداری حرارتی روغن پونه کوهی بود. روغن ‏پونه کوهی کپسوله نشده در دمای 196 درجه سانتیگراد تخریب شد، در حالی که با کمک نانوان کپسولیشن، تخریب روغن در ‏دمای بین 358-344 درجه اتفاق افتاد. همچنین با استفاده از فرآیند ان کپسولیشن، رهایش مداومتری از پونه مشاهده شد که ‏در سیستم‌های بسته‌بندی این نوع رهایش جهت حفظ کیفیت فرآورده غذایی طی دوره نگهداری بسیار مطلوب است.‏

این پروژه در بسته‌بندی‌های ضدمیکروبی مواد غذایی به دلیل رهایش تدریجی روغن پونه کوهی از نانوذرات و به منظور ‏کند کردن فساد میکروبی و اکسیداسیونی کاربرد دارد. به علاوه در بحث دارورسانی نیز می‌توان از نانوذرات کیتوسان جهت ‏رهایش کنترل شده مواد دارویی استفاده کرد.‏

نتایج این کار تحقیقاتی که به دست دکتر سید فخرالدین حسینی و همکاران وی صورت گرفته، در مجله ‏«‏Carbohydrate Polymers‏» منتشر شده است.

انتهای پیام

 

[جینگیلبرت]

نانو تکنولوژی در خدمت روانکارها

استاد دانشکده شیمی و متخصص سنتز پلیمرها در دانشگاه کوئین کانادا روشی برای استفاده از فناوری نانو در کاهش اصطکاک در موتور خودروها و ماشین‌آلات یافته است. ​

به گزارش سرویس علمی ایسنا، به گفته این محقق از این فناوری می‌توان علاوه بر موتور خودروها در ماشین‌آلات دیگر نیز بهره برد. اگر از این فناوری در مقیاس صنعتی استفاده شود، عمر ماشین‌آلات و بهره انرژی آنها افزایش می‌یابد.

گروه پژوهشی دکتر گوجون لیو، ذرات پلیمری بسیار ریزی تهیه کرده‌اند که تنها چند ده نانومتر قطر دارند، سپس این ذرات در روغن پایه موتور خودرو پخش شدند. زمانی که این ذرات تحت شرایط تماس با فلز که مشابه شرایط موجود در موتور خودرو است، مورد بررسی قرار گرفتند، مشاهده شد که اصطکاک را تا حد زیادی کاهش می‌دهند.

حتی زمانی که از این ذرات با غلظت پایین استفاده شد، کارایی آنها بهتر از کارایی افزودنی‌هایی بود که توسط بسیاری از صنایع برای کاهش اصطکاک به کار می‌روند. این ذرات توانستند میزان اصطکاک را تا 55 درصد بیشتر از روان‌کننده‌های فعلی کاهش دهند.

کشف دکتر لیو برنده جایزه یادبود کاپیتان Alfred E. Hunt مربوط به انجمن مهندسان اصطکاک‌شناسی و روان‌کننده‌ها (STLE) شده است. این جایزه مهم سالانه به یکی از اعضای STLE که بهترین مقاله را در زمینه روان‌کنندگی یا موضوعات مربوط به آن منتشر کرده باشد، اهدا می‌شود.

این اولین تحقیقی است که دکتر لیو در زمینه کاهش اصطکاک و روان‌کنندگی انجام داده است.
​

 

[جینگیلبرت]

[h=1]انواع روغنها[/h]
در حال حاضر روغنهای موتور خودروها به ۳ نوع کلی تقسیم می شوند :

• مینرال ( ارگانیک )
• سنتتیک
• نیمه سنتتیک (Premium )

الف - مینرال :
روغنی است که بر پایه نفت خام ساخته می شود و همان روغنی است که سالهاست در خودروها بکار برده می شود و همه ما با آن آشنایی داریم .
ب - سنتتیک :
روغنی است که از ترکیبات شیمیایی یا پولیمراسیون هیدروکربنها (Olefins ) تولید می شود و نه با تصفیه نفت خام ، این نوع روغن ، اولین بار برای موتورهای جت بکار گرفته شد که بدلیل مزایایی که این نوع روغن نسبت به نوع مینرال داراست در سالیان اخیر مصرف آن در خودروها نیز فزونی یافته است . روغنهای سنتتیک انواع مختلف با مواد تشکیل دهنده متفاوتی دارند که این امر آنها را از لحاظ کیفیت و نوع مصرف نیز با یکدیگر متمایز می سازد ، از بین صدها نوع روغن سنتتیک با فرمولاسیون های مختلف که هر یک محاسن و معایبی را نیز دارا هستند ، نوعی که بر پایه Polyalphaolefins یا به اختصار ( PAO ) ساخته می شود و مقادیر کمی هم Ester در خود دارد ، دارای کارآیی و مقبولیت بیشتری است . محصولاتی همچون لیزویل ™Lizoil و استیر ™STIR شرکت نفت سپاهان از نوع تمام سنتزی با پایه تمام سنتتیک و مواد افزودنی ویژه می باشند.
از مزیت های اکثر روغن های سنتتیک می توان موارد زیر را ذکر کرد :

• ۱- کاهش مصرف روغن بدلیل عمر بیشتر روغن
• ۲- غیر خورنده و غیر سمی بودن
• ۳- تبخیر شوندگی پایین
• ۴- دمای سوختن بالا
• ۵- مقاومت در برابر اکسیداسیون بالا
• ۶- دارا بودن شاخص ویسکوزیته بالا به صورت طبیعی ( عکس العمل سریع در مقابل تغییرات دما )
• ۷- کاهش مصرف سوخت تا ۲/۴ درصد
• ۸- نقطه روان شدن پایین
• ۹- قابلیت استفاده از روغنهای با گستره ویسکوزیته زیاد بدون نگرانی از شکست پلیمرها ( در ادامه توضیح داده خواهد شد ) عیب این نوع روغنها نیز ، قیمت بالای آنها و عدم تطابق کامل با موتورهای با تکنولوژی قدیمی است .

ج - نیمه سنتتیک :
مخلوطی است از روغن سنتتیک و مینرال ( ارگانیک ) ، این نوع روغن کیفیت روغنهای سنتتیک را ندارد اما در شرایط سخت ؛ نظیر دماهای بالا و یا بار زیاد عملکرد بهتری نسبت به نوع مینرال داراست و بیشتر برای وانتها و SUV ها مصرف می شود و قیمت آن نیز کمی بیشتر از مینرالهاست .
محصولاتی همچون اولترا دیزل شرکت نفت سپاهان از نوع نیمه سنتزی با مجموعه ای از ادتیوهای با تکنولوژی بالا و روغن پایه سنتزی می باشند.
برای آگاهی از اینکه کدامیک از روغنهای فوق برای خودروی شما مناسب است ، بهترین منبع و مأخذ دفترچه راهنمای خودرو یا برچسبهای داخل محفظه موتور می باشد ( در صورتیکه نوع روغن مشخص نشده ، معنای آن استفاده از همان نوع قدیمی مینرال است ) . استفاده از روغن مینرال یا نیمه سنتتیک برای موتوری که تنها استفاده از روغن سنتتیک در آن توصیه شده ، می تواند برای موتور خطر آفرین باشد ، اما در مقابل استفاده از روغنهای سنتتیک یا نیمه سنتتیک برای موتورهایی که برای استفاده از نوع مینرال طراحی شده اند ( موتورهای قدیمی ) با تمهیدات خاصی ، از نظر تولید کنندگان روغنهای سنتتیک بلا مانع است . اما بسیاری از متخصصین بدلایل زیر این کار را نیز اشتباه و مضر می دانند :

1. هر یک از انواع مختلف روغنهای سنتتیک با توجه به فرمول شیمیایی ، قابلیت تطابق با برخی انواع لاستیکها و الاستومرها را نداشته و در نتیجه اگر از روغن سنتتیکی با فرمول خاصی برای موتوری با واشرها و درزبندهایی که با آن فرمول روغن سازگار نباشد ، استفاده شود باعث نشتی روغن و مسائلی از این قبیل خواهد شد (روغنهای مینرال باعث تورم واشرها و جلوگیری از نشتی آنها می شوند ، اما روغنهای سنتتیک در مورد برخی انواع واشرها دارای این خاصیت نیستند و حتی برخی از آنها ، باعث خورده شدن برخی انواع واشرها ، می شوند ) در این راستا حتی استفاده از روغن سنتتیک با مواد تشکیل دهنده ای متفاوت از آنچه در دفترچه راهنمای خودرو درج شده ، برای خودروهایی که با این نوع روغن کار می کنند نیز می تواند خطر ساز باشد ، چه رسد به استفاده از این نوع روغنها در موتورهایی که بر پایه استفاده از روغن مینرال طراحی شده اند ، بعنوان مثال روغن سنتتیک بر پایه Polyglycol با پلی استرها ، پلی کربنیکها ، ABS ، پلی ونیل کلرینها ،Polyphenylene Oxide ( همگی پلاستیک هستند ) و Buna S ، بوتیل ، Neoprene و لاستیک طبیعی ( همگی الاستومر هستند ) سازگاری خوبی ندارد و یا روغن سنتتیک بر پایه PAO نیز که اکثر روغنهای سنتتیک موجود در بازار بر این پایه هستند ( بدلیل شباهت زیاد به خواص روغنهای مینرال ) با لاستیک طبیعی ، EPDM ، بوتیل و Buna. S که همگی الاستومر هستند ، سازگاری ضعیفی دارد ، لیست برخی از انواع روغنهای سنتتیک و قابلیت تطابقشان با انواع الاستومرها و لاستیکها ، همچنین حلالیت هرکدام در افزودنیها و لجن موتور به همراه خواص و عدد VI ( در ادامه بررسی خواهد شد )
2. روغنهای سنتتیک در مقایسه با روغنهای مینرال با لایه نازک تری بر روی قطعات موتور می نشیند ( به همین خاطر فاصله قطعات ثابت و متحرک موتور هایی که با روغن سنتتیک کار می کنند کمتر می باشد ) از اینرو استفاده از این نوع روغن برای موتورهایی که با تکنولوژی قدیمی مینرال طراحی شده اند ، باعث نشتی پیستون خواهد شد . البته این مورد از طرف سازندگان روغنهای سنتتیک با دلایل قابل قبولی رد می شود ، اما در عمل این مشکل ، درباره خودروهای قدیمی دیده شده. به هر روی در صورتی که سالهاست از روغن مینرال استفاده می کنید و خودرویتان دارای تکنولوژی قدیمی است ، از استفاده از این نوع روغنها بپرهیزید ، اما درصورتیکه دارای خودرویی با تکنولوژی نسبتا جدید هستید و از بی خطر بودن تعویض روغن از مینرال به سنتتیک یا نیمه سنتتیک اطمینان دارید ، از نوعی که برپایه PAO ساخته شده استفاده نموده و این موضوع را نیز از یاد نبرید که با تعویض روغن از مینرال به سنتتیک باعث می شوید رسوبات پخته شده روغنهای مینرال از روی قطعات موتور کنده شده و در موتور غوطه ور گشته و پس از مدتی موتور را از کار بیندازد ، به همین خاطر قبل از این تعویض باید موتور را یا به طور کامل رسوب زدایی نموده و یا اینکه از روغنهای فلاشینگ ( Flush Oil ) استفاده نمایید ( این نوع روغن فقط مخصوص تمیز کردن موتور می باشد ) به این ترتیب که روغن مینرال را بدون تعویض فیلتر تخلیه کرده و روغن فلاشینگ را جایگزین نموده و اجازه دهید موتور به مدت ۲۰ دقیقه درجا کار کند ، پس از آن میتوانید روغن فلاشینگ را تخلیه کرده ، فیلتر را تعویض نموده و روغن سنتتیک یا نیمه سنتتیک را جایگزین نمایید .

چند نکته :

• روغنهای نیمه سنتتیک ، همانگونه که ذکر شد مخلوطی هستند از روغن مینرال و سنتتیک و می توانند همان مشکلات روغن سنتتیک را برای موتورهای ساخته شده برای روغنهای مینرال پدید آورند .
• در خودروهایی که استفاده از روغن سنتتیک در آنها توصیه شده ، حتما از نوع مشخص شده استفاده نمایید و درصورتیکه به جهت قرارداد شرکت تولید کننده با شرکت نفتی خاصی ، تنها نام روغن مربوطه در دفترچه راهنما ذکر شده و از توضیح بیشتر در مورد آن خودداری شده ، و بر روی ظرف آن روغن هم توضیحی درباره نوع مواد تشکیل دهنده ، داده نشده ، تنها از همان نوع روغن استفاده نمایید .
• در صورتی که به تعویض نوع روغن از مینرال به سنتتیک در خودروی خود اصرار دارید ، نوعی که اکثر روغنهای سنتتیک موجود در بازار را شامل می شود ، یعنی PAO را ، انتخاب نمایید ، چرا که بیش از دیگر انواع روغنهای سنتتیک به نوع مینرال شبیه است.

منبع:

شرکت نفت سپاهان

 

[جینگیلبرت]

نانو تکنولوژی و نانو الماس در روغن موتورها و روانکارها

كاربردهاي الماس در مقياس نانو

چکيده

الماس، مهمترين ساختار سراميکي تک عنصري و يکي از سخت ترين عناصري است که از کربن خالص تشکيل شده و به طور طبيعي تحت فشارهاي زياد اعماق زمين و در زماني طولاني شکل مي گيرد. اما مي توان آنرا به طور مصنوعي در زماني بسيار کوتاه تر و به کمک فرآيند فشار بالا دما بالا که اساسا تقليدي از فرآيند طبيعي شکل گيري الماس مي باشد، توليد کرد. در سالهاي اخير پيشرفت هاي شگرفي در توليد الماس حاصل شده که نتيجه آن، توليد الماس هايي در ابعاد نانومتر بوده که به علت داشتن خصوصيات بسيار عالي مکانيکي، حرارتي، نوري و عايق بودن، کاربردهاي متنوعي را در صنايع مختلف به خود اختصاص داده است. در اين مقاله کاربردهاي نانوالماس در صنعت لاستيک، ساخت ابزار برش، همچنين استفاده از آن به عنوان نيمه رسانا مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.

مقدمه:

الماس سخت ترين ترکيبي است که از کربن خالص تشکيل شده و تحت تاثير فشار و حرارت بسيار زياد متبلور مي شود. در طبيعت چنين ماده اي فقط در عمق 150 يا 200 کيلومتري از سطح زمين يافت مي شود. ساختار الماس را مي توان به صورت شبکه مکعبي وجوه مرکز پر، به طوريکه نيمي از حفرات چهار وجهي آن پر شده است مشاهده کرد. در اين ساختار، اتم هاي کربن با يکديگر پيوند کووالانسي داشته و هر اتم کربن با چهار اتم کربن ديگر احاطه شده است. پيوند بسيار قوي کووالانسي اتم هاي مجاور کربن، سبب افزايش مدول الاستيک و دماي پايداري فوق العاد بالا شده و همچنين سخت ترين ماده طبيعي را ايجاد مي نمايند. ويژگي اصلي الماس سختي بالاي آن است که در مقياس مورس بيشترين مقدار يعني 10 و در مقياس نوپ، گستره 5500 الي 7000 را به خود اختصاص داده است. رسانايي گرمايي الماس هاي زينتي در ميان تمام عناصر شناخته شده بيشترين ميزان را دارد. به همين دليل الماس در سرعت هاي بسيار بالا بدون اينکه گرماي توليد شده به آن صدمه بزند، تراش داده مي شود.

الماس در برابر مايعات معدني و اسيدهاي غير معدني در دماي اتاق مقاوم است و به وسيله برخي اکسيد کننده هاي قوي از قبيل سديم و پتاسيم نيتريد در دماي بالاي 500 درجه سانتيگراد به وسيله مخلوطي از سديم، پتاسيم کلريد و هيدروکسيدهاي مذاب از قبيل کمي NaoHحک کاري مي شود. در دماي نزديک به 1000درجه به آساني با کاربيد فلزات از قبيل Co،Ni،Al،Fe و Ta واکنش مي دهد.

حدود 45 سال پيش، در جولاي 1963 ميلادي، شوروي سابق و کشورهاي بلوک شرق موفق به کشف روش انفجاري براي توليد نانوالماس شدند. هنوز عقيده بر اين است که نانوالماس کاربردهاي وسيعي در صنعت پيدا مي کند و اين امر سبب ادامه تحقيقات در اين زمينه شده است. در بين سالهاي 1988 تا 1998 ميلادي، مطالعات گسترده اي جهت کاهش قيمت تمام شده نانوالماس با تمرکز بر روي واکنش تبديل کربن به نانوالماس انجام شد. همچنين پارامترهاي مختلف در تشکيل نانوالماس مورد مطالعه قرار گرفت. شايد به زودي تصور متداول درباره الماس ها، به کلي دگرگون شود. الماس هايي که به خاطر زيبايي، کمياب بودن و زمان طولاني توليدشان ارزش فوق العاده اي داشتند، امروزه در آزمايشگاه و در مدت زماني حدود يک ساعت به وجود مي آيند. اينکه اين دگرگوني چه تاثيري در صنعت جواهر سازي يا قيمت الماس هاي طبيعي در بازار خواهد داشت هنوز در پرده اي از ابهام است. خصوصيات ويژه و منحصر به فرد پودر نانوالماس صنعتي باعث شده است تا امروزه کاربرد بسيار وسيعي در صنعت پيدا کند. قيمت ارزان آن نيز باعث کاربرد آسانتر آن شده است و هر روز به کاربران اين ماده در صنايع مختلف افزوده مي شود.

کاربردهاي نانوالماس

هنري فورد نخستين کسي بود که پي برد با وجود هزينه زياد اوليه، الماس در حقيقت ارزان ترين ساينده صنعتي براي استفاده دراز مدت است. صنايع تراش و ماشين ابزار، شيشه و عينک سازي ها از اولين صنايعي بودند که از الماس استفاده کردند. الماس هاي بزرگتر در مته هاي الماسي کاربرد دارند که در اکتشافات مواد معدني، در استخراج کاني ها و در حفاري هاي چاه هاي نفتي و گازي استفاده مي شوند. صنعت الکترونيک و برق هر دو از مصرف کنندگان الماس اند. چاپگرهاي نساجي از الماس براي برش الگو و نيز دندانپزشکان و پزشکان براي برش ظريف استخوان و بافت ها استفاده مي کنند.

از نظر کاربرد، مي توان الماس را به انواع صنعتي جواهري و بالاس تقسيم کرد که نوع بالانس در حفاري صنعتي به کار مي رود. ترکيبات و خصوصيات فيزيکي منحصر به فرد الماس، آنرا جز مواد با تحمل بالا قرار داده است.

ويفرهاي الماس در پنجره هاي ليزر کاربرد دارد که نيازمند سطحي بسيار صاف و با ضريب جذب پايين است. الماس براي پنجره هاي ليزرهاي با قدرت بالاي Co2 به کار مي رود. همچنين براي پنجره هاي عبور دهنده طول موج هاي کوچک الکترومغناطيسي براي ژيروترون و کليسترون هاي قدرت بالا، پخش دي الکتريک براي طول موج هاي کوچک و موج هاي ميليمتري(CVD) و در استحکام چرخ ها و لاستيک ها استفاده مي شوند.

برخي از موارد استفاده مواد نانو الماس در جدول زير گزارش شده است.

کاربرد محل استفاده نمونه کاربرد
برش کاري و سنگزني تيغه هاي برش، چاقوي جراحي دريل هاي پيچشي، سنگ چاقو تيزکن، صنايع چاقوسازي
قسمت هاي در معرض سايش قسمت هاي موتور، ابزار پزشکي،قاب کشش قالب اکستروژن، پوشش ديسک کامپيوتر، ماشين هاي بافتي
صوت ديافراگم بلندگو
نفوذ و خوردگي پوشش الياف،مخازن واکنش بوته ها، سدهاي يوني
پوشش هاي نوري ضد انعکاس حمايت کننده ليزر، فيبرنوري
رفتار حرارتي چاپگرهاي حرارتي ديودهاي فروکش حرارت
نيمه هادي حسگرهاي UV ترانزيستورهايي با نيروي بالا، ميکروويو با توان بالا

استفاده از نانوالماس به عنوان نيمه رسانا

استفاده از الماس به عنوان نيمه رسانا نيز نيازمند شرايط ويژه اي مثل درجه خلوص فوق العاده بالا و جايگزيني فعال اتم ها به لحاظ الکتريکي براي ايجاد گذرگاه الکتريکي در وسيله مورد نظر است. اما الماس هاي طبيعي با اينکه داراي کيفيت جواهري بسيار ارزشمند هستند، به خاطر نقص ها، ناخالصي ها و ساختار ضعيفشان براي مصارف الکترونيکي نامناسبند. البته با کنترل شرايط سنتز مي توان الماس ها ي مصنوعي با شرايط کاملا دلخواه توليد کرد که در کاربردهاي الکترونيکي پرقدرت از سلفون ها گرفته تا کامپيوترهاي شخصي وخطوط ارتباطي قابل استفاده هستند. به گفته جيمز باتلر يکي از شيميدانان آزمايشگاه تحقيقات نيروي دريايي آمريکا، سه مشکل عمده بر سر راه استفاده از الماس هاي طبيعي در کاربردهاي الکترونيکي وجود دارد، قيمت گران و عدم خلوص الماس هاي طبيعي. افزون بر اين هيچ دو سنگي دقيقا شبيه هم نيستند و خواص منحصر به فرد در هريک مي تواند مشکلاتي را در مدارهاي الکترونيکي به بار آورد. آخرين مشکل در استفاده از الماس براي کاربردهاي الکترونيکي و کامپيوتري، نياز به دو نوع الماس يعني سنگهاي نوع n و p براي هدايت الکترونيکي است. در مدارهاي مجتمع بايد از هر دو نوع الماس نيمه رساناي n و p استفاده کرد اما الماس هاي نوع n به طور طبيعي وجود ندارد و الماس هاي نوع p، به قدري نادرند که هيچ راه مقرون به صرفه اي براي استفاده از آنها پيدا نشده است. به هر حال الماسهاي مصنوعي اين مشکلات را برطرف مي کنند. به گفته رابرت لينارس بنيانگذار کمپاني آپولو دياموند،(براي مثال) مي توان با افزودن ناخالصي فلز بور به الماس، نيمه رساناي نوع p را توليد کرد. به طور مشابه دانشمندان مي توانند با افزودن فسفر به الماس بيرنگ، الماس نوع nرا نيز توليد کنند. براي استفاده از الماس نيمه رسانا در دستگاه هاي الکترونيکي پر قدرت نياز به ترکيبي لايه اي از اين دو نوع الماس است. امروزه نيمه رساناهاي بسياري مثل سيليکون در گستره وسيعي از دستگاه هاي الکترونيکي به کار مي روند. اما الماس با توجه به دامنه تغييرات حرارتي و سرعت فوق العاده اش، عنوان دومين نيمه رساناي برتر جهان را به خود اختصاص مي دهد. الماس با داشتن چنين ويژگيهايي و به خصوص امروز که آزمايشگاه ها قادر به توليد سنگ هاي خالص و ناخالص کنترل شده هستند، مي تواند پايه گذار انواع بسيار جديدي از دستگاه هاي الکترونيکي پرقدرت باشد.

به عنوان برخي از کاربردهاي عملي الماس مي توان به موارد زير اشاره کرد:

- لوازم الکترونيکي ولتاژ و توان بالا مثل ترن هاي سريع

- دستگاه هاي فرکانس بالا مثل رادارهاي پرقدرت و ايستگاه هاي مخابراتي سيار

- دستگاه هاي ميکرو و نانوالکترومکانيکي مانند ساعتها و فيلترهاي تلفن همراه

- آشکارساز پرتوهاي پر انرژي مثل پرتوسنج هاي پزشکي

- اپتيک و ليزرهاي پرقدرت مانند آنچه در کابل و خطوط تلفن يا پنجره شاتل هاي فضايي به کار مي رود.

- الکترودهاي الماسي مقاوم به خوردگي که مي تواند محيط هاي آلوده را پاک کند.

کاربرد ساختارهاي نانومتري الماس در لاستيک

الماس نانومتري به طور گسترده اي در کامپوزيت ها از جمله لاستيک در مواد ضد اصطکاک و مواد روانکار به کار مي رود. اين ساختارهاي نانومتري الماس، داراي خواص برجسته اي هستند. از جمله اين خواص مي توان به موارد زير اشاره کرد:

1.ساختار کريستالي

2.شکل کاملا کروي

3.ساختمان شيميايي بسيار محکم

4. فعاليت جذب سطحي بسيار بالا

در روسيه الماس نانومتري با درصدهاي مختلف به لاستيک طبيعي، لاستيک پلي سوپرن و لاستيک فولرين براي ساخت لاستيک هايي که در صنعت کاربرد دارند، مورد استفاده قرار مي گيرد. نتايج به دست آمده نشان مي دهد که با افزودن ساختارهاي نانومتري الماس به لاستيک ها خواص آنها به شکل قابل توجهي بهبود مي يابد. از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره کرد:

1. چهار الي پنج برابر شدن خاصيت انعطاف پذيري لاستيک؛

2. افزايش دو الي پنج برابري ميزان استحکام؛

3. خاصيت مقاومت در برابر گسيختگي آنها در دماي بالا و پايين به اندازه بسيار زيادي بهبود مي يابد؛

4. افزايش دماي اشتعال لاستيک، با وارد نمودن اين نانوذرات شاهد افزايش دماي اشتعال و افزايش استحکام مکانيکي در لاستيک خواهيم بود که از دلايل اصلي آن حذف مقادير زيادي دوده است؛

5. کاهش وزن لاستيک، با افزودن حدود 3 الي 5 درصد نانوذره پرکننده به لاستيک استحکام مکانيکي معادل با 40 تا45 درصد دوده و نيز کاهش وزن به مقدار قابل ملاحظه اي بدست مي آيد؛

6. افزايش مقاومت در مقابل نفوذپذيري گاز، اين نانوکامپوزيت ها به علت ضريب عبوردهي کم نسبت به گازها به ويژه هوا مي توانند در افزايش مقاومت در برابر نفوذ و عبور گازها مفيد باشند؛

7. افزايش مقاومت سايشي لاستيک؛ با افزايش نانوذره هاي پرکننده به لاستيک امکان افزايش مقاومت سايشي لاستيک وجود دارد.

نتيجه گيري:

نانوالماس به دليل خصوصيات بي نظير خود قابليت استفاده در کاربردهاي گوناگون را دارا هستند. با استفاده از نانوالماس ها در نيمه رساناها مي توان دستگاه هايي را توليد نمود که با استفاده از مواد مرسوم قادر به توليد آنها نخواهيم بود. استفاده از نانوالماس در صنايع لاستيک موجب مي شود علاوه بر کاهش وزن، خواص مورد نياز لاستيک به طور چشمگيري افزايش يابد. با اينکه هزينه اوليه استفاده از نانو الماس ها زياد است، اما کارايي نانوالماس ها در زمان هاي طولاني باعث شده تا استفاده از آنها توجيه اقتصادي داشته باشد؛ هرچند با گسترش روش هاي نوين سنتز هزينه هاي اوليه استفاده از نانو الماس ها نيز کاهش يافته است.

منبع:نشريه فضاي نانو



الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. چگالی الماس g/cm 5 و ضريب شکست آن 42/2 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است. الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان سنگ زينتی شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان كننده و روان كاوها بکار مي‌رود.
الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. چگالی الماس g/cm 5 و ضريب شکست آن 2/42 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است. الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان سنگ زينتی شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان كننده و روان كاوها بکار مي‌رود.
• الماسها بر اساس مصارف صنعتي آنها به چهار نوع تقسيم مي‌شوند.
• الماس صنعتي که به علت شکل و رنگ آن ، مصرف زينتي ندارد.
• الماس بورت که قطعه‌هاي کوچک و شکل نامناسب دارد.
• الماس کاربونادو که مخلوطي از الماس ، گرافيت و کربن بي‌شکل (آمورف) است.
• الماس بالاس
12/5درصد الماس توليدي جهان به مصرف ساخت مته‌هاي حفاري و چاله زني مي‌رسد.2/5 درصد ديگر هم از الماس توليدي در ساختن ماشينهاي برش و پوليش و 75 درصد ديگر به صورت پودر و يا مواد ساينده به مصرف مي‌رسد. مصارف صنعتي الماس به اختصار شامل ، مته‌هاي الماسي ، مواد ساينده‌ها ، اره‌هاي الماسي ، لوازم دندانپزشکي و جراحي و دستگاههاي برشي و پوليش مي‌گردد.
پر مصرف‌ترين و معروف‌ترين روغن هاي روانكار، روغن‌هاي موتور هستند كه علاوه بر كاهش اصطكاك بين قطعات و جلوگيري از سائيدگي قطعات موتور، وظايف ديگري چون خنك کردن موتور، گرفتن ضربه، انتقال ذرات ريز فلزات و گرد و خاك از داخل موتور به ***** روغن و جلوگيري از رسوب دوده در رينگ‌ها، ، سوپاپ‌ها و غيره و تميز نگاه داشتن قطعات موتور را نيز به عهده دارند. به منظور حصول به روانكار با خصوصيات مطلوب و مناسب براي هر كاربرد مشخص، امروزه انواع افزودني‌ها با عملكردهاي مختلف، به روغن پايه افزوده مي‌شوند.اين افزودني‌ها مي‌توانند هر يك از وظايف بهبود روانكاري، خواص ضد خوردگي و ضد اكسایش، گرانروي، پاك كنندگي و غيره را در تركيب، به عهده داشته باشند.
با توجه به ورود نانوتكنولوژي در سال‌هاي اخير، گروهي از انواع نانوافزودني‌هاي روغن نيز پا به عرصه ظهور گذاشته و در اين ميان نانوالماس نيز به عنوان يكي از جديدترين و موثرترين اين مواد مطرح بوده است. ويژگي‌هاي منحصر به فرد ذرات نانوالماس، موجب شده انواع و گريدهاي مختلف اين ماده، كاربردهاي متنوعي را در بخش‌هاي مختلف صنعت به خود اختصاص دهند.
امروزه کليه روانکارها با پايه معدني و يا با پايه سنتزي، براي داشتن کارآيي مناسب و مطلوب، نيازمند مواد شيميايي ديگر يا در واقع افزودني‌هايي هستند که بتواند خواص مورد‌نظر را در آنها ايجاد نمايد. اين مواد شيميايي سنتزي، ضمن اين که خواص جديدي به روانکار مي‌دهند مي‌توانند برخي ويژگي‌هاي موجود در روانکار را تقويت و از بروز برخي پديده‌هاي نامطلوب در سيستم روانکاري جلوگيري کنند.
نانو تكنولوژي يا آرايش اتم‌ها در مقياس نانومتري، همان كنار هم قرار گرفتن صدها اتم در ابعاد چند نانومتر است كه خصوصيات جديد و ممتازي را نتيجه مي‌دهد. اين تكنولوژي در زمينه‌هاي مختلف علم وارد شده و در صنايع مختلف نيز، محصولاتي بر اين پايه ايجاد شده است. در اين ميان، افزودني‌هاي روغن موتور و سوخت نيز تحت تاثير نانوتكنولوژي قرار گرفته و محصولات مربوطه وارد بازار شده است. نانوافزودني‌هاي روغن به طور اساسي بر صرفه‌جويي سوخت و بازدهي موتور تاثير دارند. به طور كلي، خواصي كه براي اين افزودني‌ها ذكر شده است عبارتند از: كاهش ضريب اصطكاك، كاهش ساييدگي، ترميم سطوح درگير و بهبود خواص سطحي، افزايش بازده موتور در اثر افزايش عمر موتور، كاهش هزينه تعمير و نگهداري، كاهش صداي موتور و گازهاي آلاينده، جلوگيري از اكسایش روغن، تميز كردن سيستم سوخت‌رساني و غيره.
برخي از نانوافزودني‌هاي روغن موتور موجود در بازار به شرح زير مي باشند:
• افزودني حاوي نانوالماس
• افزودني حاوي نانو فلوئور
• افزودني حاوي نانو ذرات طلا
پودر نانومتري الماس نوع جديدي از پودرهاي سنتزي نانومتري بسيار سخت(SuperHard) محسوب مي‌شود. از بررسي‌هاي ميكروسكوپي انجام شده بر روي پودر نانومتري الماس مشخص شده است كه ذرات پودر نانومتري الماس به صورت يك مجموعه (Cluster) بوده و شكل ذرات نانو الماس كروي است (شكل 1). در واقع، يك ذره الماس از يك هسته فشرده بلورين از جنس الماس و يك لايه‌ سست خارجي حاوي انواع پيوندهاي كربن - كربن و Heterobonds تشكيل شده است.


شكل 1) ذرات كروي نانو الماس
30 درصد نانو اتم‌هاي الماس روي سطح آن قرار گرفته‌اند و همين مسئله خواص ويژه‌اي به آن داده است. حداكثر اندازه تك دانه‌هاي نانو‌الماس 10 نانومتر و متوسط اندازه ذرات بين 4 تا 6 نانومتر است. همچنين بررسي‌هاي انجام شده با استفاده از اشعه‌ X بر روي پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد كه ذرات موجود در اين پودر از جنس الماس با ساختار مكعبي مي‌باشند. مطالعات مربوط به شناسايي كيفيت سطح پودر نشان مي‌دهند كه سطح ذرات با گروه‌هاي عامل پوشيده شده است كه نوع و مقدار اين گروه‌ها در محصولات مختلف متفاوتند. اين گروه‌ها اغلب از نوع گروه‌هاي اكسيژن‌داري هستند كه بر روي سطوح ذرات، بار منفي ايجاد مي‌كنند.
پودر نانومتري الماس در هوا تا دماي ºC 500و در خلاء يا محيط الكلي تا دماي ºC 1000 الي ºC 1100 مقاوم است. دمايºC 1100دماي شروع تبديل‌شدن الماس به گرافيت است.اين پودر نانومتري الماس از نظر شيميايي در برابر محيط ‌هاي اسيدي، قليايي، مواد اكسيدكننده و حلال‌هاي آلي در شرايط محيطي و دماي بالا مقاوم است. نتايج بررسي وضعيت ناخالصي‌هاي احتمالي موجود در پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد كه ميزان ناخالصي موجود در هر پودر نانومتري الماس به نوع آن پودر بستگي دارد و بر اساس شرايط فني توليد بين 1 الي 3 درصد وزني متغير است. ناخالصي‌هاي غيركربني كه معمولاً شامل آهن، مس، كلسيم، سيليكون، كروم، تيتانيم و همچنين مقادير جزئي از ساير فلزاتي است كه به نحوي در فرآيند توليد و تخليص نانوالماس حضور دارند، معمولاً بر اساس خاكستر باقي‌مانده پس از سوزاندن تعيين مي‌شوند. مواد كربني غير از الماس، ناخالصي محسوب نشده و تركيبات مفيدي براي كاربردهاي نانوالماس محسوب مي‌شوند.
نتيجه گيري
در اين مقاله، خواص منحصر به فرد نانو الماس و اثرات استفاده از افزودني‌ حاوي نانو الماس بر بهبود عملكرد روانكار ها اجمالا مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به تاثير چشمگير مصرف اين افزودني در بهبود عملكرد روانكار، کاهش اصطکاک، خوردگي و غيره، اهميت اين محصول در رابطه با مقوله هاي بحث برانگيزي چون كاهش مصرف سوخت و انرژي، بهبود راندمان و كاهش هزينه هاي توليد و همچنين مباحث كاهش آلودگي هاي زيست محيطي، امري كاملا مشخص و انكار ناپذير مي باشد. بررسي هاي انجام شده نشان مي دهد با مصرف افزودني حاوي نانو الماس در روغن موتور مي توان عليرغم صرف هزينه بسيار كم اوليه، در هزينه هاي جاري مربوط به سوخت و روغن، تعميرات و نگهداري و تعويض قطعات موتور خودرو صرفه جويي نمود.

منبع: ستاد توسعه فناوری نانو



الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. چگالی الماس g/cm 5 و ضريب شکست آن 42/2 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است. الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان سنگ زينتی شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان كننده و روان كاوها بکار مي‌رود.
الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. چگالی الماس g/cm 5 و ضريب شکست آن 2/42 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است. الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان سنگ زينتی شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان كننده و روان كاوها بکار مي‌رود.
• الماسها بر اساس مصارف صنعتي آنها به چهار نوع تقسيم مي‌شوند.
• الماس صنعتي که به علت شکل و رنگ آن ، مصرف زينتي ندارد.
• الماس بورت که قطعه‌هاي کوچک و شکل نامناسب دارد.
• الماس کاربونادو که مخلوطي از الماس ، گرافيت و کربن بي‌شکل (آمورف) است.
• الماس بالاس
12/5درصد الماس توليدي جهان به مصرف ساخت مته‌هاي حفاري و چاله زني مي‌رسد.2/5 درصد ديگر هم از الماس توليدي در ساختن ماشينهاي برش و پوليش و 75 درصد ديگر به صورت پودر و يا مواد ساينده به مصرف مي‌رسد. مصارف صنعتي الماس به اختصار شامل ، مته‌هاي الماسي ، مواد ساينده‌ها ، اره‌هاي الماسي ، لوازم دندانپزشکي و جراحي و دستگاههاي برشي و پوليش مي‌گردد.
پر مصرف‌ترين و معروف‌ترين روغن هاي روانكار، روغن‌هاي موتور هستند كه علاوه بر كاهش اصطكاك بين قطعات و جلوگيري از سائيدگي قطعات موتور، وظايف ديگري چون خنك کردن موتور، گرفتن ضربه، انتقال ذرات ريز فلزات و گرد و خاك از داخل موتور به ***** روغن و جلوگيري از رسوب دوده در رينگ‌ها، ، سوپاپ‌ها و غيره و تميز نگاه داشتن قطعات موتور را نيز به عهده دارند. به منظور حصول به روانكار با خصوصيات مطلوب و مناسب براي هر كاربرد مشخص، امروزه انواع افزودني‌ها با عملكردهاي مختلف، به روغن پايه افزوده مي‌شوند.اين افزودني‌ها مي‌توانند هر يك از وظايف بهبود روانكاري، خواص ضد خوردگي و ضد اكسایش، گرانروي، پاك كنندگي و غيره را در تركيب، به عهده داشته باشند.
با توجه به ورود نانوتكنولوژي در سال‌هاي اخير، گروهي از انواع نانوافزودني‌هاي روغن نيز پا به عرصه ظهور گذاشته و در اين ميان نانوالماس نيز به عنوان يكي از جديدترين و موثرترين اين مواد مطرح بوده است. ويژگي‌هاي منحصر به فرد ذرات نانوالماس، موجب شده انواع و گريدهاي مختلف اين ماده، كاربردهاي متنوعي را در بخش‌هاي مختلف صنعت به خود اختصاص دهند.
امروزه کليه روانکارها با پايه معدني و يا با پايه سنتزي، براي داشتن کارآيي مناسب و مطلوب، نيازمند مواد شيميايي ديگر يا در واقع افزودني‌هايي هستند که بتواند خواص مورد‌نظر را در آنها ايجاد نمايد. اين مواد شيميايي سنتزي، ضمن اين که خواص جديدي به روانکار مي‌دهند مي‌توانند برخي ويژگي‌هاي موجود در روانکار را تقويت و از بروز برخي پديده‌هاي نامطلوب در سيستم روانکاري جلوگيري کنند.
نانو تكنولوژي يا آرايش اتم‌ها در مقياس نانومتري، همان كنار هم قرار گرفتن صدها اتم در ابعاد چند نانومتر است كه خصوصيات جديد و ممتازي را نتيجه مي‌دهد. اين تكنولوژي در زمينه‌هاي مختلف علم وارد شده و در صنايع مختلف نيز، محصولاتي بر اين پايه ايجاد شده است. در اين ميان، افزودني‌هاي روغن موتور و سوخت نيز تحت تاثير نانوتكنولوژي قرار گرفته و محصولات مربوطه وارد بازار شده است. نانوافزودني‌هاي روغن به طور اساسي بر صرفه‌جويي سوخت و بازدهي موتور تاثير دارند. به طور كلي، خواصي كه براي اين افزودني‌ها ذكر شده است عبارتند از: كاهش ضريب اصطكاك، كاهش ساييدگي، ترميم سطوح درگير و بهبود خواص سطحي، افزايش بازده موتور در اثر افزايش عمر موتور، كاهش هزينه تعمير و نگهداري، كاهش صداي موتور و گازهاي آلاينده، جلوگيري از اكسایش روغن، تميز كردن سيستم سوخت‌رساني و غيره.
برخي از نانوافزودني‌هاي روغن موتور موجود در بازار به شرح زير مي باشند:
• افزودني حاوي نانوالماس
• افزودني حاوي نانو فلوئور
• افزودني حاوي نانو ذرات طلا
پودر نانومتري الماس نوع جديدي از پودرهاي سنتزي نانومتري بسيار سخت(SuperHard) محسوب مي‌شود. از بررسي‌هاي ميكروسكوپي انجام شده بر روي پودر نانومتري الماس مشخص شده است كه ذرات پودر نانومتري الماس به صورت يك مجموعه (Cluster) بوده و شكل ذرات نانو الماس كروي است (شكل 1). در واقع، يك ذره الماس از يك هسته فشرده بلورين از جنس الماس و يك لايه‌ سست خارجي حاوي انواع پيوندهاي كربن - كربن و Heterobonds تشكيل شده است.


شكل 1) ذرات كروي نانو الماس
30 درصد نانو اتم‌هاي الماس روي سطح آن قرار گرفته‌اند و همين مسئله خواص ويژه‌اي به آن داده است. حداكثر اندازه تك دانه‌هاي نانو‌الماس 10 نانومتر و متوسط اندازه ذرات بين 4 تا 6 نانومتر است. همچنين بررسي‌هاي انجام شده با استفاده از اشعه‌ X بر روي پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد كه ذرات موجود در اين پودر از جنس الماس با ساختار مكعبي مي‌باشند. مطالعات مربوط به شناسايي كيفيت سطح پودر نشان مي‌دهند كه سطح ذرات با گروه‌هاي عامل پوشيده شده است كه نوع و مقدار اين گروه‌ها در محصولات مختلف متفاوتند. اين گروه‌ها اغلب از نوع گروه‌هاي اكسيژن‌داري هستند كه بر روي سطوح ذرات، بار منفي ايجاد مي‌كنند.
پودر نانومتري الماس در هوا تا دماي ºC 500و در خلاء يا محيط الكلي تا دماي ºC 1000 الي ºC 1100 مقاوم است. دمايºC 1100دماي شروع تبديل‌شدن الماس به گرافيت است.اين پودر نانومتري الماس از نظر شيميايي در برابر محيط ‌هاي اسيدي، قليايي، مواد اكسيدكننده و حلال‌هاي آلي در شرايط محيطي و دماي بالا مقاوم است. نتايج بررسي وضعيت ناخالصي‌هاي احتمالي موجود در پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد كه ميزان ناخالصي موجود در هر پودر نانومتري الماس به نوع آن پودر بستگي دارد و بر اساس شرايط فني توليد بين 1 الي 3 درصد وزني متغير است. ناخالصي‌هاي غيركربني كه معمولاً شامل آهن، مس، كلسيم، سيليكون، كروم، تيتانيم و همچنين مقادير جزئي از ساير فلزاتي است كه به نحوي در فرآيند توليد و تخليص نانوالماس حضور دارند، معمولاً بر اساس خاكستر باقي‌مانده پس از سوزاندن تعيين مي‌شوند. مواد كربني غير از الماس، ناخالصي محسوب نشده و تركيبات مفيدي براي كاربردهاي نانوالماس محسوب مي‌شوند.
نتيجه گيري
در اين مقاله، خواص منحصر به فرد نانو الماس و اثرات استفاده از افزودني‌ حاوي نانو الماس بر بهبود عملكرد روانكار ها اجمالا مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به تاثير چشمگير مصرف اين افزودني در بهبود عملكرد روانكار، کاهش اصطکاک، خوردگي و غيره، اهميت اين محصول در رابطه با مقوله هاي بحث برانگيزي چون كاهش مصرف سوخت و انرژي، بهبود راندمان و كاهش هزينه هاي توليد و همچنين مباحث كاهش آلودگي هاي زيست محيطي، امري كاملا مشخص و انكار ناپذير مي باشد. بررسي هاي انجام شده نشان مي دهد با مصرف افزودني حاوي نانو الماس در روغن موتور مي توان عليرغم صرف هزينه بسيار كم اوليه، در هزينه هاي جاري مربوط به سوخت و روغن، تعميرات و نگهداري و تعويض قطعات موتور خودرو صرفه جويي نمود.

منبع: ستاد توسعه فناوری نانو


نانوتکنولوژي؛ ذرات کوچک، قابليت هاي بزرگ

چکيده

نانوتکنولوژي يکي از مدرن ترين علوم روز دنياست که داراي خصوصياتي منحصر به فرد با کاربرد هايي در تمام زمينه هاي علم و فناوري است. توجه روز افزون بشر به اين علم فقط بواسطه ي تازگي و کنجکاوي بشر براي دانستن آنچه نمي داند، نيست؛ بلکه بدليل قابليت هاي ويژه اي است که پيش روي انسان قرار مي دهد و دستيابي به آنها جز از اين راه ممکن نيست. از طرفي اطلاعات مختلف درباره ي زمينه هاي تحقيقاتي و عملي اين علم در حيطه دانش هر فرد، باعث پويايي فکر و انديشه ي وي مي شود. اين تحقيق بنا دارد تا گوشه اي از مباني، ساختار، اهميت و کاربردهاي نانوتکنولوژي را بيان کرده و به چشم اندازهايي که اين شاخه در پي دست يابي به آنهاست اشاره کند.

روند رو به رشد کنوني نشان مي دهد که نانوتکنولوژي در حال پيشي گرفتن از رقيبان سرسخت خود يعني پروژه�ي ژنوم انساني و IT است و مي خواهد يکه تاز عرصه ي انقلاب صنعتي سوم باشد. آيا در عمل نيز چنين اتفاقي خواهد افتاد؟ بايد منتظر ماند.����

واژه هاي کليدي : نانوتکنولوژي، نانوذرات، اتم، نانوتيوب کربن، پروتئين هاي موتوري.

نانوتکنولوژي چيست؟

" نانوتکنولوژي يعني بررسي هر چيز در مقياس يک ميليارديوم آن"، اين ساده ترين و عاميانه ترين تعريفي است که مي توان از نانوتکنولوژي ارائه داد. مي دانيم که يک نانومتر برابر 9-10 متر است. اين عدد 80000/1 قطر موي انسان و يا 10 برابر قطر يک اتم هيدروژن است! آلبرت فرانکس1 يکي از پيشگامان توسعه ي کاربردهاي صنعتي نانوتکنولوژي معتقد است:

(( نانوتکنولوژي بخشي از علم و تکنولوژي است که ابعاد و کوچکترين ارقام با معني در محدوده ي �0.1تا �100 nmدر آن نقش اساسي ايفا مي کنند.))

با توجه به اين تعريف در واقع نانوتکنولوژي توصيف همه جانبه ي فعاليت ها و تلاش هايي است که با دست بردن در اساسي ترين فرم ماده (اتم ها) باعث مي شود تا به خواص خارق العاده اي از ماده دست يابيم، چرا که اگر مواد به کوچکترين ابعادشان (اتم ها يا مولکول ها) شکسته شوند، مي توانيم خصوصيات بنياديشان را تغيير داده و به ماده اي تبديل کنيم که در حالت عادي تهيه و توليد آن به هيچ عنوان امکان پذير نيست.

پس نانوتکنولوژي علمي است که به دنبال دستيابي به روش ها، فنون، مواد لازم و ابزارهاي مورد نيازي است که بتواند چنين تحولاتي را در مواد مختلف ايجاد کند، به عبارت بهتر نانوتکنولوژي نگرشي جديد به انواع رشته هاي علمي است و تمام عرصه هاي مختلف علم و فناوري را در بر مي گيرد.

پيشينه نانوتکنولوژي

همانطور که اشاره شد نانوتکنولوژي يکي از جديدترين و مدرن ترين علومي است که امروزه در جهان مطرح است. عمر اين فناوري چيزي کمتر از 10 سال است، ولي محققان پيش بيني مي کنند ظرف 5 سال آينده تحولات بسيار عظيمي در اين زمينه صورت خواهد گرفت. دکتر سامر مي گويد:

((نانوتکنولوژي يکي از فناوري هايي است که نسبت به سال هاي ابتدايي تحقيقات صنعتي و دانشگاهي آن در مقايسه با ساير علوم بسيار بسيار سريعتر دستخوش تغييرات و پيشرفت هاي فراوان شده است.))

دکتر تيمپ2 نيز در کتاب "Nanotechnology" مي نويسد:

((نقشي که نانوتکنولوژي در توسعه پيشرفت بشر ايفا خواهد کرد بسيار بيشتر و تأثير گذارتر از نقشي است که مارکوپولو و سفر هايش به شرق در توسعه و پيشرفت غرب ايفا نمود. چرا که مارکوپولو ذهني خلاق و نگاهي دقيق و موشکافانه داشت و تمام آنچه را که در طول سفر تا چين در نقاط مختلف مي ديد به دقت يادداشت مي کرد و الگو گرفتن از همان نوشته ها باعث شروع توسعه و پيشرفت در غرب شد.))

از نظر تاريخي آنچه باعث ظهور نانوتکنولوژي شد، کشف خاصيت نسبت سطح به حجم (A/V) بسيار بالاي مواد با ساختار نانو بود. اين جرقه اي بود که به کشف خصوصيات منحصر به فرد و شگفت انگيز نانوتکنولوژي منجر شد، چرا که اين خاصيت ويژه(يعني نسبت سطح به حجم زياد) باعث مي شود تا مواد توليد شده با اين روش داراي خصوصياتي از قبيل وزن بسيار کم، مقاومت و سختي بسيار بالا و هزينه هاي توليد بسيار پائين باشند. دربارهء اين خصوصيت جالب در قسمت ماهيت و ساختار توضيحات بيشتري ارائه شده است.

اهميت و ضرورت نانوتکنولوژي

امروزه علم و فن آوري در بسياري از زمينه ها تقريباً به مرز نهايي خود نزديک مي شود و شايد ديگر جوابگوي توقعات روزافزون بشر نباشد. اينجاست که نانوتکنولوژي قابليت هاي نهفته ي خود را يکي پس از ديگري به بشر عرضه نموده و به يکي از مهمترين و جذابترين زمينه هاي تحقيقاتي بشر در سال هاي اخير تبديل شده است. شايد به اين جهت که مي توان با آن به بسياري از روياهاي ديرين بشر دست يافت. آيا کسي تصور مي کرد که روزي متخصصان نانوتکنولوژي بتوانند ماشين هاي بسيار کوچکي را بسازند که در درون بدن در حال گشت و گذارند و به تعقيب باکتري ها و ويروس هاي بد و مضر مي پردازند؟ و مي توانند مشکلات ما را با کلسترول ها و چربي ها حل کنند؟ يا ماشين هاي کوچکي که لخته هاي خوني را مي شکنند و موجب افزايش متوسط طول عمر مي شوند؟

نه مطمئناً سال ها پيش زماني که ريگول ولچ در فيلم سينمايي خيره کننده اش ((سفر دريايي خيالي)) داستان يک کشتي مينياتوري را به تصوير کشيد که جريان خون را درمي نورديد و با گلبول هاي قرمز روبرو مي شد و.... هرگز چنين روزي را پيش بيني نمي کرد!

از کاربردهاي ديگر نانوتکنولوژي در زمينه هاي مختلف مي توان به موارد زير اشاره کرد:

در زمينه الکترونيک، ساخت رايانه هاي کوانتومي که تقريبا سرعتي 1000 برابر رايانه هاي امروزي دارند. در پزشکي، ساخت کپسول هايي که مي توانند بافت هاي مريض بدن را شناسايي کرده و دقيقاً دارو را در آن محل قرار دهند. در��� حمل و نقل، استفاده از مواد جديدي که از نانو ذرات ساخته شده اند و به ميزان چشم گيري موجب کاهش وزن وسائل نقليه شده، که نتيجه آن سرعت بالاتر، مصرف سوخت کمتر، آلودگي ناچيز و .... است. يا استفاده از نانو ذرات به جاي فولاد که وزن بسيار ناچيز، استحکام حيرت انگيز، (نسبت استحکام به وزن در اين مواد در مقايسه با فولاد، چند صد برابر بيشتر است) و قيمت بسيار ارزان دارند. با استفاده از اين فناوري لاستيک هايي مي توان ساخت که با دارا بودن درصدي از خاک رس، مقاومت بسيار بالايي در برابر سايش پيدا کرده و عمري چندين برابر لاستيک هاي معمولي دارند.

از کاربردهاي نانوتکنولوژي در شيمي، توليد کاتاليزورهايي با نسبت سطح به حجم بسيار بالاست که راندمان را در واکنش هاي شيميايي يا واحدهاي صنعتي به ميزان بسيار زيادي افزايش مي دهند.

ساخت سلول هاي خورشيدي کوانتومي، استفاده از هيدروژن به عنوان سوخت تميز، نسل جديد باطري ها، پوشش هاي بسيار مقاوم، رنگ هاي بي نياز از شستشو، لباس هايي هوشمند و بي نياز از شستشو که علاوه بر قابليت ترميم خود بخودي مي توانند به رنگ محيط اطراف درآيند، از ديگر کاربردهاي نانوتکنولوژي در شيمي می باشند.

از اين فناوري مي توان در توليد آشکار سازهاي گازي لايه نازک که نياز به اطلاعات جامعي از فرآيندهاي سطحي لايه مرزي مياني گاز- جامد در مقياس مولکولي دارد را توليد کرد. در اين روش دو پارامتر اساسي آنها يعني حساسيت و تفکيک پذيري به مراتب افزايش مي يابد.

همه و همه ي خصوصياتي که به آنها اشاره شد تنها با دستيابي به دانش نانوتکنولوژي امکان پذير است. از اينرو شمار زيادي از کشورها به اين موضوع مهم پي برده و توجه خاصي نسبت به آن دارند. اين کشورها مبالغ هنگفتي را براي تحقيق و توسعه ي فناوري نانو اختصاص داده اند. به عنوان مثال، بودجه سرمايه گذاري آمريکا در سال 2003 در اين زمينه معادل 710 ميليون دلار بوده و پيش بيني مي شود ميزان اين سرمايه در سال 2004 به يک ميليارد دلار بالغ گردد.

همچنين ميزان سرمايه گذاري ديگر کشورها در اين زمينه به شرح زير است:

ژاپن 165 ميليون دلار، کره جنوبي 500 ميليون يوآن، چين 105 ميليارد يوآن، آلمان 94 ميليون مارک و اسرائيل 2 ميليون دلار.

حال با اين توضيحات و با اين افق هاي روشني که نانوتکنولوژي به همراه خواهد آورد، آيا جايي براي تعلل و درنگ بر ما باقي مي ماند؟

ماهيت و ساختار نانوتکنولوژي

ساختار عملي نانوتکنولوژي از دستکاري در اتم ها يا مولکول هاي مواد شکل گرفته است. از طرفي توليد محصولات نيز به اتم ها وابسته است و خصوصيات آنها به چگونگي نظم بين اتم هايشان بستگي دارد. مثلاً اگر بتوان اتم هاي درون يک معدن را بازآرايي کرد، مي توان الماس بدست آورد، اگر مي شد اتم هاي موجود در شن را بازآرايي کرد(و به آن مقداري عناصر افزود) تراشه هاي کامپيوتري توليد مي شدند و اگر امکان پذير بود اتم هاي موجود در گرد و غبار يا آب و هوا را بازآرايي کرد مي توانستيم سيب زميني داشته باشيم!

نوع ديگر رويکردهاي نانوتکنولوژي کشف ساختارهاي اسپين مولکول است که به فهم و درک قابل توجهي از نقل و انتقالات قابل کنترل در ترازهاي مولکولي مواد مختلف منجر مي شود. هريک از دو رويکرد فوق (اتمي و مولکولي) کاربردهاي بسيار وسيعي در قلمرو پزشکي، شيمي، فيزيک، الکترونيک و تکنولوژي اطلاعات بر عهده دارند.

از سوي ديگر براي کارکردن در مقياس اتمي و مولکولي بايد از وسائل بخصوصي استفاده کرد (بهترين روش استفاده از ميکروسکوپ تحقيقاتي است). حرکت کردن اتم ها به صورت انفرادي در حول يک سطح، خيلي آهسته و مشکل است، براي انجام اين کار محققان دانشگاه هاروارد انبردست هايي با نوک نانوتيوپ ساخته اند که قادر به حرکت دادن اشيايي کوچکتر از سلول هاي بيو شيميايي هستند. آنها معتقدند اين ابزارها قادر به منظم کردن تک تک مولکول ها هستند.

پس از بررسي ساختار نانوتکنولوژي در مقياس اتمي با ذکر يک مثال به مقايسه ي نسبت سطح به حجم (A/V) در مقياس نانو با حالت عادي مي پردازيم، در آخر هم اثبات رياضي آن را ارائه مي کنيم.

وقتي گفته مي شود نسبت(A/V) در اجسام با مقياس نانو به مراتب بيشتر از حالت عادي است، يعني با تغيير در مقياس اتمي (يا کوچکتر)، اجزاء سازنده ي ماده به گونه اي در کنار هم قرار مي گيرند که بيشترين سطح ممکن را ايجاد کنند و چون اين حالت در مقياسي است که اندازه ها بسيار بسيار کوچکند، به همان نسبت افزايش سطح بسيار بسيار زياد مي شود که نتيجه ي آن هم اغلب سبکتر شدن ماده و... خواهد بود، چرا که مثلاً وقتي g 1 از يک جسم معمولي، سطحي برابر2 1 cmدارد (مقياس ها فرضي اند)، در مقياس نانو همانg 1سطحي به مراتب بيشتر توليد مي کند؛ مثلاً 2 m 10. پس اگر بتوان در مقياس نانو به غلط سطح را با عکس جرم متناسب دانست، (A α 1/m)، به اين معني است که وقتي در يک حجم ثابت سطح افزايش يابد، مي توان آن را به صورت کاهش جرم بيان کرده و نتيجه گرفت که نسبت m/v کوچک مي شود و اين هم يعني کاهش دانسيته ي ماده که نتيجه آن سبک تر شدن ماده خواهد بود. حال به عنوان يک پيش فرض براي اثبات رياضي فرض کنيد لوله اي توپر به طول1cm �در اختيار داريم. اين لوله داراي مساحت سطح معيني است، اگر اين لوله را به 100 قسمت تقسيم کنيم، آيا سطح موثر آن کاهش مي يابد يا افزايش؟��������� اگر به 109 قسمت تقسيم شود چطور؟

در ابتداي بررسي ويژگي (A/V) توصيه مي کنم منطق صرف رياضي را کنار گذاشته و آن را با مقداري استدلال و قوه ي تجسم در آميزيد. مي خواهيم نسبت سطح به حجم در يک استوانه به قطر r و ارتفاع l (شکل 1) را با n استوانه با همان قطر ولي به ارتفاع l/n (شکل 2) مقايسه کنيم ( اگر اين n استوانه به طول l/n را در کنار هم قرار دهيم، يک استوانه با طول l بدست مي آيد).

براي مساحت و حجم استوانه داريم:

l

از تقسيم اين دو مقدار بر هم نسبت سطح به حجم استوانه بدست مي آيد:

A/V=(2Πrl+2Πr2)/Πr2l=Πr(2l+2r)/ Πr2l=2/r+2/l�� (I)

همين محاسبات را براي بدست آوردن نسبت A/V درn استوانه داريم:

A=n(2Πrl/n+2Πr2)

V=n(Πr2l/n)

(A/V)'=(2Πrl+2Πr2n)/Πr2l=Πr(2l+2rn)/ Πr2l=2/r+2n/l� (II)

حال از مقايسه ي (I) و (II) داريم:

2/r+2n/l>2/r+2/l���� (A/V)'>(A/V)

از طرفي چون n>1 ، نامساوي بالا هميشه بر قرار است.

بسته به مقدار n و شرائط خاص ديگري که باعث پيچيده شدن محاسبات و در عين حال افزايش اين نسبت مي شود، تفاوت بارز اين ويژگي منحصر به فرد و جالب اجسام نانو و مواد معمولي نمايان تر مي شود

نانوتکنولوژي و تحقق روياي مرد نامرئي

در حال حاضر برخي از متخصصان نانوتکنولوژي در حال کار بر روي مواد و پارچه هاي هوشمندي هستند که علاوه بر توانايي استتار خود، بتوانند پارگي هاي خودشان را نيز تعمير کنند. اصل اين کار بر مبناي موادي است که مي توانند بر� پايه ي نوري که به آنها مي رسد، واکنش هاي مختلفي از خود نشان دهند. اما اين کار فقط از عهده مواد طبيعي بر مي آيد و سيستم هاي مصنوعي يا سنتزي از اين قابليت بي بهره اند. به همين دليل نانوتکنولوژيست ها قصد دارند از بعضي از�� ارگانيسم هاي زنده (نظير برخي ماهي ها و ديگر موجودات دريايي مثل هشت پا) تقليد کنند.

وقتي نور به بدن يک ماهي برخورد می کند، ذرات بسيار ريزي که روي پوست ماهي وجود دارد فواصل و پراکنش خود را تغيير مي دهند و به اين ترتيب خواص نوري سطح پوست ماهي دستخوش تغيير رنگ مي دهد. نانوتکنولوژيست ها سعي دارند يک چنين کاري را در سيستم هاي سنتزي انجام دهند.

براي اين کار يک دسته از پروتئين ها موسوم به پروتئين هاي موتوري وظيفه ي حمل و نقل مولکول هاي کوچک و ديگر مواد درون سلول ها را به عهده دارند و مي توانند آنها را به موقعيت هاي خيلي دقيق هدايت کنند، به اين ترتيب خواص نوري آن سلول را تغيير مي دهند. اين پروتئين ها علاوه بر انجام اين کار قادرند تعميرات را نيز انجام دهند؛ يعني مي توانند ذراتي که در مقياس نانو هستند مثلاً به اندازه ي چند اتم جابجا کنند و سپس آنها را به صورت يک رشته متوالي درآورند و در نتيجه کار ترميم و مرمت را انجام دهند.

اين پروتئين ها همچنين مي توانند کريستال هاي بسيار ريزي را که نقاط کوانتومي ناميده مي شوند و هر يک به اندازه يک مولکول هستند، با خود حمل کنند. اين نقاط کوانتومي مي توانند از خود رنگ هاي نئوني ساطع کنند که اين رنگ ها نيز بستگي به سايز هر يک از اين ذرات دارد. به اين ترتيب فاصله ي اين کريستال ها يعني نزديک يا دور شدن آنها از همديگر مي تواند رنگ سطوح مصنوعي را تغيير دهد، درست به همان روشي که يک ماهي رنگ پوست خود را عوض مي کند. معني تمام مطالب اين است که اگر پروتئين هاي موتوري کار خود را به درستي انجام دهند، ديگر نه نيازي به آن است که مرد نامرئي لباس خود را بشويد و نه اينکه اگر پاره شد، آن را تعمير کند.

نانو تيوپ کربن

زماني که توليد نانو تيوپ به صورت انبوه و اقتصادي امکان پذير شود، نانو تيوب ها مواد اصلي و اساسي مهندسي قرن 21 خواهند شد. از نانو تيوپ کربن مي توان استفاده هاي زيادي کرد. به طور جدي در مورد ساخت يک آسانسور از زمين به مدار فکر کنيد. ممکن است شما روزي به آسمان نگاه کنيد و کابلي را ببينيد که شبيه لوبياي سحرآميز جک به آسمان رفته و وسائل حمل و نقل به وسيله نيروي الکتريکي روي آن حرکت مي کنند. از هزاران ماده اي که در حال حاضر در دسترس مهندسان ناسا قرار دارد، فقط يک ماده (نانو تيوپ کربن) براي ساخت اين کابل مناسب است.

نانو تيوپ کربن به صورت لوله اي است که از الماس سخت تر بوده و� 500000 بار از موي انسان نازکتر است.

توليد نانو تيوپ کربن مشکل است، ولي کاربردهاي متعددي دارد. شرکت سامسونگ يک نمونه از صفحه ي نمايش تخت ساخته است که الکترون ها از نوک نانو تيوپ بر روي صفحه نمايش تابانده مي شوند يا در آمريکا پژوهشگران يک خودنويس از جنس نانو تيوپ طراحي کرده اند که بجاي اين که مرکب را در خود نگه دارد، اتم ها را در خود ذخيره مي کند.

از خواص الکتريکي جالب نانو تيوپ که به خاطر وجود بعضي از مولکول ها در محيط تغيير مي کند، مي توان براي ساخت حسگرهاي حساس براي مواد شيميايي خطرناک استفاده کرد. نانو تيوپ هاي کربن مي توانند به صورت هادي، نيمه هادي و ابر رسانا ساخته شوند. و نيز به طور استثنايي محکم بوده و قابليت هدايت حرارتي عالي دارند و از لحاظ شيميايي خنثي مي باشند و از همه مهم تر، بسته به آرايش اتمي به صورت نيمه هادي ها يا فلزات عمل مي کنند.

هم اکنون نانو تيوپ ها با استفاده از يک ليزر به وسيله ي تبخير کربن حرارت ديده، ساخته مي شوند. با اين وسيله نانو تيوپ کربن به شکل دسته اي يا طنابي توليد مي شود، ولي براي استفاده در مقياس صنعتي توليد اين لوله ها به اندازه کافي نمي باشد.

آقاي پيتر هاريس متخصص نانو تيوپ از دانشگاه ريدينگ در انگلستان مي گويد:

((ما قادر به ساخت نانو تيوپ در مقياس آزمايشگاهي هستيم، ولي براي توليد انبوه مشکل داريم)). کاربرد ديگر نانو تيوپ کربن به خاطر خواص الکترونيکي آنها است. اين لوله ها جريان هاي الکتريکي را 100 برابر بيشتر از سيم هاي فلزي در خود نگه مي دارند. اين خاصيت جالب و نازک بودن آنها باعث شده که ماده اي ايده آل براي استفاده در صنعت فناوري نانوي الکترونيکي باشند.

کاربرد ديگر نانو تيوپ کربن براي ساخت مخزن ها يا تانک هاي ذخيره ي مولکول هاي هيدروژن مي باشد که در اتومبيل هاي نسل آينده در سلول هاي سوختي بکار برده خواهند شد.

همکاري مشترک سه کشور استراليا، آمريکا و آلمان منجر به ساخت ورق هاي نانو تيوپ شده است که بيشتر از ماهيچه هاي بدن قادر به اعمال تنش مي باشد. محققان معتقدند که از نانو تيوپ کربن مي توان براي ساخت ماهيچه هاي مصنوعي استفاده کرد.

حال با توجه به خصوصيات منحصر به فرد و جالبی که درباره ی اجسام نانو بيان شد، نانوتکنولوژی علم انسان را به کدام سوی هدايت خواهد کرد؟

علی عليزاده (80)

منابع:

1.Nanotechnology Gregrory.Timp Bell babaratories/ Murray Hill 1999-p1,2

2.G.I.T laboratory journal 5/2001 , p.197 , G.I.T publishing LTD , 64220 Darmstadt , Germany

3.The note of Dr.Klaus. H.Sammer � www.bayer agod

4.Glenn McGee ,"What is the nanotechnology" , associate director of the university of Pennsylvania's center for bioethios.

5.www.nano.org.uk

6.The institute of nanotechnology publishing,2003

7.journal of nanotechnology,Juen 2002

8.www.science central.com

9. مجله صنايع الکترونيک، شماره 7، بهمن و اسفند 1381.

10. مقالات دفتر مطالعات سياست نانوتکنولوژي.

11. "مواد و فرآيندهاي مورد استفاده در ساخت آشکار سازهاي لايه نازک با ساختارهاي نانومتري" ، ترجمه و تأليف: مهدي طالبي و عليرضا صدرايي.

==========================================
نانو الماس چيست؟

الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. وزن مخصوص الماس g/cm 5 ضريب شکست آن 42/2 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است [14و15]. الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان بخش زينت شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان کننده و روان کاوها بکار مي‌رود.

◄ مقدمه
الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. وزن مخصوص الماس 5 g/cm ضريب شکست آن 2/42 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است .
الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان بخش زينت شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان کننده و روان کاوها بکار مي‌رود.



◄ تقسيم بندي الماسها بر اساس مصارف صنعتي
● الماسها بر اساس مصارف صنعتي آنها به چهار گونه تقسيم مي‌شوند.
● الماس صنعتي که به علت شکل و رنگ آن ، مصرف زينتي ندارد.
● الماس بورت که قطعه‌هاي کوچک و شکل نامناسب دارد.
● الماس کاربونادو که مخلوطي از الماس ، گرافيت و کربن بي‌شکل (آمورف) است.
● الماس بالاس



12/5 درصد الماس توليدي جهان به مصرف ساخت مته‌هاي حفاري و چاله زني مي‌رسد.2/5 درصد ديگر هم از الماس توليدي در ساختن ماشينهاي برش و پوليش و 75 درصد ديگر به صورت پودر و يا مواد ساينده به مصرف مي‌رسد. مصارف صنعتي الماس به اختصار شامل ، مته‌هاي الماسي ، مواد ساينده‌ها ، اره‌هاي الماسي ، لوازم دندانپزشکي و جراحي و دستگاههاي برشي و پوليش مي‌گردد.
پر مصرف‌ترين و معروف‌ترين روغن هاي روانکار، روغن‌هاي موتور هستند که علاوه بر کاهش اصطکاک بين قطعات و جلوگيري از سائيدگي قطعات موتور، وظايف ديگري چون خنک کردن موتور، گرفتن ضربه، انتقال ذرات ريز فلزات و گرد و خاک از داخل موتور به فيلتر روغن و جلوگيري از رسوب دوده در رينگ‌ها، ، سوپاپ‌ها و غيره و تميز نگاه داشتن قطعات موتور را نيز به عهده دارند. به منظور حصول به روانکار با خصوصيات مطلوب و مناسب براي هر کاربرد مشخص، امروزه انواع افزودني‌ها با عملکردهاي مختلف، به روغن پايه افزوده مي‌شوند.اين افزودني‌ها مي‌توانند هر يک از وظايف بهبود روانکاري، خواص ضد خوردگي و ضد اکسيداسيون، گرانروي، پاک کنندگي و غيره را در ترکيب، به عهده داشته باشند.
با توجه به ورود نانوتکنولوژي در سال‌هاي اخير، گروهي از انواع نانوافزودني‌هاي روغن نيز پا به عرصه ظهور گذاشته و در اين ميان نانوالماس نيز به عنوان يکي از جديدترين و موثرترين اين مواد مطرح بوده است. ويژگي‌هاي منحصر به فرد ذرات نانوالماس، موجب شده انواع و گريدهاي مختلف اين ماده، کاربردهاي متنوعي را در بخش‌هاي مختلف صنعت به خود اختصاص دهند.

امروزه کليه روانکارها با پايه معدني و يا با پايه سنتزي، براي داشتن کارايي مناسب و مطلوب، نيازمند مواد شيميايي ديگر يا در واقع افزودني‌هايي هستند که بتواند خواص مورد‌نظر را در آنها ايجاد نمايد. اين مواد شيميايي سنتزي، ضمن اين که خواص جديدي به روانکار مي‌دهند مي‌توانند برخي ويژگي‌هاي موجود در روانکار را تقويت و از بروز برخي پديده‌هاي نامطلوب در سيستم روانکاري جلوگيري کنند.

نانو تکنولوژي يا آرايش اتم‌ها در مقياس نانومتري، همان کنار هم قرار گرفتن صدها اتم در ابعاد چند نانومتر است که خصوصيات جديد و ممتازي را نتيجه مي‌دهد. اين تکنولوژي در زمينه‌هاي مختلف علم وارد شده و در صنايع مختلف نيز، محصولاتي بر اين پايه ايجاد شده است. در اين ميان، افزودني‌هاي روغن موتور و سوخت نيز تحت تاثير نانوتکنولوژي قرار گرفته و محصولات مربوطه وارد بازار شده است.

نانوافزودني‌هاي روغن به طور اساسي بر صرفه‌جويي سوخت و بازدهي موتور تاثير دارند. به طور کلي، خواصي که براي اين افزودني‌ها ذکر شده است عبارتند از: کاهش ضريب اصطکاک، کاهش ساييدگي، ترميم سطوح درگير و بهبود خواص سطحي، افزايش بازده موتور در اثر افزايش عمر موتور، کاهش هزينه تعمير و نگهداري، کاهش صداي موتور و گازهاي آلاينده، جلوگيري از اکسيداسيون روغن، تميز کردن سيستم سوخت‌رساني و غيره.

برخي از نانوافزودني‌هاي روغن موتور موجود در بازار به شرح زير مي باشند:

● افزودني حاوي نانوالماس
● افزودني حاوي نانو فلوئور
● افزودني حاوي نانو ذرات طلا

پودر نانومتري الماس نوع جديدي از پودرهاي سنتزي نانومتري بسيار سخت(SuperHard) محسوب مي‌شود. از بررسي‌هاي ميکروسکوپي انجام شده بر روي پودر نانومتري الماس مشخص شده است که ذرات پودر نانومتري الماس به صورت يک مجموعه (Cluster) بوده و شکل ذرات نانو الماس کروي است . در واقع، يک ذره الماس از يک هسته فشرده بلورين از جنس الماس و يک لايه‌ سست خارجي حاوي انواع پيوندهاي کربن - کربن و Heterobonds تشکيل شده است.

30 درصد نانو اتم‌هاي الماس روي سطح آن قرار گرفته‌اند و همين مسئله خواص ويژه‌اي به آن داده است. حداکثر اندازه تک دانه‌هاي نانو‌الماس 10 نانومتر و متوسط اندازه ذرات بين 4 تا 6 نانومتر است. همچنين بررسي‌هاي انجام شده با استفاده از اشعه‌ X (XRD) بر روي پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد که ذرات موجود در اين پودر از جنس الماس با ساختار مکعبي مي‌باشند. مطالعات مربوط به شناسايي کيفيت سطح پودر نشان مي‌دهند که سطح ذرات با گروه‌هاي عامل پوشيده شده است که نوع و مقدار اين گروه‌ها در محصولات مختلف متفاوتند. اين گروه‌ها اغلب از نوع گروه‌هاي اکسيژن‌داري هستند که بر روي سطوح ذرات، بار منفي ايجاد مي‌کنند.

پودر نانومتري الماس در هوا تا دماي 500ºC و در خلاء يا محيط الکلي تا دماي 1000ºC الي 1100ºC مقاوم است. دماي1100ºC دماي شروع تبديل‌شدن الماس به گرافيت است.ين پودر نانومتري الماس از نظر شيميايي در برابر محيط‌هاي اسيدي، قليايي، مواد اکسيدکننده و حلال ‌هاي آلي در شرايط محيطي و دماي بالا مقاوم است. نتايج بررسي وضعيت ناخالصي‌هاي احتمالي موجود در پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد که ميزان ناخالصي موجود در هر پودر نانومتري الماس به نوع آن پودر بستگي دارد و بر اساس شرايط فني توليد بين 1 الي 3 درصد وزني متغير است. ناخالصي‌هاي غيرکربني که معمولاً شامل آهن، مس، کلسيم، سيليکون، کروم، تيتانيم و همچنين مقادير جزئي از ساير فلزاتي است که به نحوي در فرايند توليد و تخليص نانوالماس حضور دارند، معمولاً بر اساس خاکستر باقي‌مانده پس از سوزاندن تعيين مي‌شوند. مواد کربني غير از الماس، ناخالصي محسوب نشده و ترکيبات مفيدي براي کاربردهاي نانوالماس محسوب مي‌شوند. در جدول1، برخي از خصوصيات پودر نانومتري الماس ارائه شده است.

◄ نحوه عملکرد نانو افزودني الماس در کاربرد بهبود روانکاري

نحوه‌ مصرف و عملکرد نانوالماس در اين کاربرد به اين صورت است که پودر نانو الماس، به روغن موتور افزوده مي‌شود و سوسپانسيون پايداري ايجاد مي‌کند. نانوالماس موجود در روغن بر روي سطوح در تماس با روغن، لايه‌اي تشکيل مي‌دهد و دانه‌هاي فوق‌العاده ريز آن در خلل و فرج سطح جاي مي‌گيرند و سطح کاملاً صافي را تشکيل مي‌دهند.

◄ نتيجه گيري

در اين مقاله، خواص منحصر به فرد نانو الماس و اثرات استفاده از افزودني‌ حاوي نانو الماس بر بهبود عملکرد روانکار ها اجمالا مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به تاثير چشمگير مصرف اين افزودني در بهبود عملکرد روانکار، کاهش اصطکاک، خوردگي و غيره، اهميت اين محصول در رابطه با مقوله هاي بحث برانگيزي چون کاهش مصرف سوخت و انرژي، بهبود راندمان و کاهش هزينه هاي توليد و همچنين مباحث کاهش آلودگي هاي زيست محيطي، امري کاملا مشخص و انکار ناپذير مي باشد. بررسي هاي انجام شده نشان مي دهد با مصرف افزودني حاوي نانو الماس در روغن موتور مي توان عليرغم صرف هزينه بسيار کم اوليه، در هزينه هاي جاري مربوط به سوخت و روغن، تعميرات و نگهداري و تعويض قطعات موتور خودرو صرفه جويي نمود.

 

[جینگیلبرت]

روغن ترانسفورماتور

روغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملكرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق كنندگی، خنك كنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیرشدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الكتریكی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الكتریكی كه حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی كه روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشكل می نمایند عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...



مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث كاستن قدرت دی الكتریك روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی كاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری كه دچار ضعف های متعدد شده است می توان از *****اسیون استفاده نمود. با ف ی ل ت ر نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شكست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با كمك *****های شیمیایی ممكن است.
از جمله مهمترین آلودگی كه روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار كم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امكان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل كاغذ ترانسفورماتور می باشد كه با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
● روشهای ***** نمودن
الف) روشهای Off-line
از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای *****اسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت *****اسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار
برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است كه از *****های در حین كار استفاده نمود. مهمترین مزایای *****های (خشك كن) های در حین كار خشك نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این *****ها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک ***** فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق ***** شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن ***** شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
● مزایای خشك كردن On-Line روغن و كاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰
▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدائی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سو بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز

روغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملكرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق كنندگی، خنك كنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیرشدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الكتریكی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الكتریكی كه حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی كه روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشكل می نمایند عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...


مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث كاستن قدرت دی الكتریك روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی كاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری كه دچار ضعف های متعدد شده است می توان از *****اسیون استفاده نمود. با ***** نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شكست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با كمك *****های شیمیایی ممكن است.
از جمله مهمترین آلودگی كه روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار كم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امكان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل كاغذ ترانسفورماتور می باشد كه با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
● روشهای ***** نمودن
الف) روشهای Off-line
از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای *****اسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت *****اسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار
برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است كه از *****های در حین كار استفاده نمود. مهمترین مزایای *****های (خشك كن) های در حین كار خشك نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این *****ها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک ***** فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق ***** شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن ***** شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
● مزایای خشك كردن On-Line روغن و كاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰
▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدائی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سو بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز

http://powerst.blogfa.com

روغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملكرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق كنندگی، خنك كنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیرشدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الكتریكی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الكتریكی كه حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی كه روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشكل می نمایند عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...



مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث كاستن قدرت دی الكتریك روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی كاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری كه دچار ضعف های متعدد شده است می توان از *****اسیون استفاده نمود. با ***** نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شكست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با كمك *****های شیمیایی ممكن است.
از جمله مهمترین آلودگی كه روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار كم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امكان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل كاغذ ترانسفورماتور می باشد كه با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
● روشهای ***** نمودن
الف) روشهای Off-line
از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای *****اسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت *****اسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار
برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است كه از *****های در حین كار استفاده نمود. مهمترین مزایای *****های (خشك كن) های در حین كار خشك نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این *****ها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک ***** فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق ***** شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن ***** شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
● مزایای خشك كردن On-Line روغن و كاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰
▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدائی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سو بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز



فایل آموزشی که در ارتباط با تست روغن ترانس می باشد که ۳۵ صفحه و به زبان فارسی می باشد. در زیر قسمتی از آن را ذکر شده.
با توجه به اين واقعيت كه بسياري از ترانسفورماتورهاي قدرت در دنيا عمري بين 30 تا 40 سال دارند بنابراين احتمال ايجاد خطا و از مدار خارج شدن آنها افزايش مي‌يابد. اين امر مشكلات بسيار زيادي از جمله خروج، خارج از برنامه، خسارتهاي مادي و نهايتاً ناپايداري شبكه را به دنبال خواهد داشت. بنابراين مقوله ارزيابي وضعيت و عمر سنجي تجهيزات شبكه برق به ويژه ترانسفورماتورهاي قدرت بسيار مورد توجه قرار گرفته است.روغن و عايق كاغذي ترانسفورماتور در اثر عوامل داخلي و خارجي پير مي‌شود اما پيري ترانسفورماتور تنها عامل براي از بين رفتن آن نمي‌باشد بلكه ايجاد خطا و گسترش آن در ترانسفورماتور پير، نقش بسيار موثري براي از بين رفتن آن داد. در ارزيابي وضعيت و عمر سنجي ترانسفورماتورها با توجه به تستهاي مختلف روغني، الكتريكي و مدرن و با تحليلهاي انجام شده بر روي نتايج حاصل از اين تستها مي‌توان عمر واقعي ترانسفورماتور را در مقايسه با عمر ظاهري آن بدست آورد و عملاً راهكارهايي جهت استفاده بهينه از ترانسفورماتور و در نتيجه افزايش طول عمر آن ارائه نمود. علاوه بر انجام تستهاي لازم جهت عيب‌يابي و ارزيابي وضعيت ترانسفورماتور به منظور تعيين عمر واقعي ترانسفورماتور اطلاعات ديگري از جمله تست‌هاي كارخانه‌اي، مقدار بارگذاري و مدت آن، سوابق تستهاي روغن، سوابق تعمير و نگهداري انجام شده و حوادث اتفاق افتاده بر روي ترانسفورماتورها نيز مورد نياز مي‌باشد.


روش نظارت بر وضعیت روغن ترانسفورماتور

روغن عایق معدنی که از یک قرن پیش در صنعت برق استفاده شده از سال 1886 مورد استفاده ترانسفورماتورهای برق بوده است. روغنهای اولیه بر پایه پارافین خام بود. اکسیداسیون روغن های پارافینی حالت لجنی غیرقابل حل (Insoluble Sludge) را ایجاد می کند تا ویسکوزیته افزایش یابد این امر باعث افت انتقال حرارت ، داغ کردن ترانسفورماتور و کاهش طول عمر آن می شود. در نتیجه این گونه روغن های پارافینی به طور موفقیت آمیزی جایگزین روغن های نفتانیک شدند. اگر چه روغن های نفتانیک خاصیت اکسید شدن بیشتری نسبت به پارافینیک دارند ، محصول اکسیداسیون قابل حل در روغن بوده و کمتر مشکل ساز است. تجربه نشان داده که روغن مایع عایقی محصولی است که نیاز به نظارت و حفاظت زیاد و نگهداری برنامه ریزی شده دارد تا خدمات رضایت بخشی را ارایه دهد.
انتخاب روغن اولیه مهمترین قدم در کارخانه های سازنده روغن عایقی است. مقدار درجه پالایش مواد خام و نوع فرآیند و عمل آوری آن ممکن است موجب تغییرات عمده ای در ساختار محصول پایانی شود. در فرایند پالایش ، مناسب ترین صفات روغن خام انتخاب و مواد غیر ضروری از آن خارج می شود.محصول نهایی دارای ساختارهای متناسب به صورت حلقه های معطر ، نفتانیکها و پارافینهاست. این فرایند ممکن است شامل بهبود آبی / هیدروژنی ، استخراج حلال ، غیر مومی کردن ، بهبود اسید و خاک باشد. اگر چه روش مشخص برای کارخانه ای که مایع عایقی خوب را مشخص کند وجود ندارد ، بدون در نظر گرفتن روش مورد استفاده در پالایش ، روغن عایقی تولید شده باید دارای کارکرد بالا ، مختصات جذب گاز ، پایداری شیمیایی و مقاومت در برابر اکسیده شدن باشد و علاوه بر آن بالاترین حد غلظت ( اشباع ) هیدروکربن آروماتیک و سولفورونیتروژن موجود را نیز که از عوامل مهم است ، داشته باشد.

روغن عایق در سرویس
روغنهای عایقی استفاده شده در ترانسفورماتورهای هوا-تنفسی ، اکسیژن را تا نقطه اشباع جذب می کند . در حضور عناصر فلزی و حرارتهای بالا روغن ، اکسیده شده و در نهایت قابلیت دی الکتریکی آن کم می شود. این عمل ، بستگی مستقیم به شکل بندی ترکیبات قطبی و لجن در روغن دارد. در مرحله اول اکسیده شدن ، ترکیبات قطبی غیراسیدی مانند الکلها و آلدئیدها ، کتونها و ... تولید می شوند. همانطور که اکسیداسیون صورت می گیرد اسیدها و در نتیجه لجن تشکیل می شود. روغن خورنده شده و عناصر جامد تشکیل دهنده حالت لجن در محلهای مختلف ترانسفورماتور رسوب کرده و لایه ای تشکیل می شود که قابلیت انتشار حرارت روغن و خواص الکتریکی آن را کاهش می دهد. به علاوه افزایش اسیدیته حلال و لجن ، باعث کارکرد غلط ترانسفورماتور می شود. حالت لجن و اسیدها به تجهیزات عایقی به خصوص ورقهای کاغذی معیوب هجوم برده و باعث ضعیف شدن سیستم عایقی می شوند که سبب خطای عمده در ترانسفورماتور و ضرر مالی می شود.


روغن در ترانسفورماتورهای قدرت

روغن ترانسفورماتور بخش تصفیه شده روغن معدنی می باشد که در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتی گراد به جوش آمده است . این روغن پس از تصفیه از لحاظ شیمیایی کاملاً خالص بوده و تنها شامل هی درو کربنهای مایع می باشد.
روغن ترانسفورماتور دو وظیفه اساسی بر عهده دارد:
اول اینکه بعنوان عایق الکتریکی عمل می نماید و ثانیاً حرارت های ایجاد شده در قسمتهای برقدار ترانسفورماتور را به خارج منتقل می کند.
با ولتاژ های بالایی که هم اکنون در شبکه انتقال انرژی صورت می گیرد نیاز به روغن ترانسفورماتور ها بعنوان عایق الکتریکی و وسیله خنک کننده افزایش یافته است.چنانچه روغن خالص باشد مشخصات الکتریکی آن خوب خواهد بود و نیز اگر ویسکوزیته (چسبندگی) روغن کم باشد ، خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت و POUR POINT آن پائین خواهد بود . به هر حال ویسکوزیته روغن را نمی توان بسیار پائین انتخاب کرد زیرا در این صورت flash point روغن پائین تر خواهد آمد و از روغن با flash pointپائین نبایستی استفاده کرد.پائین ترین حد flash point در اینگونه موارد 130 درجه سانتی گراد در نظر گرفته میشود.در عین حال ویسکوزیته روغن نباید به اندازه کافی پائین باشد تا p.p روغن کمتر از 40- درجه سانتی گراد باشد.( در بعضی کشورهای اروپای شمالی از روغنهایی با p.p پائیت استفاده میشود ) .
خصوصیات یک روغن ایده آل میتواند ایتمهای زیر را در بر داشته باشد :
1- استقامت الکتریکی بالایی داشته باشد.
2- انتقال حرارت را بخوبی انجام دهد .
3- جرم مخصوص پائینی داشته باشد . در روغن هایی که جرم مخصوص پائینی دارند ، ذرات معلق براحتی و به سرعت ته نشین میگردند و این خاصیت باعث تسریع در روند هموژنیزه روغن میشود.
4- ویسکوزیته پائینی داشته باشد، روغنی که وسکوزیته پائینی دارد سیالیت آن بهتر است و بیشتر است و در نتیجه خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت.
5- Pour point پائینی داشته باشد .روغنی که Pour point پائینی دارد در درجه حرارت های پائین حرکت خود را از دست خواهد داد.
6- Flash point بالایی داشته باشد. Flash point مشخص کننده تمایل روغن به تبخیر شدن میباشد. هر چه Flash point روغن پائین تر باشد تمایل به تبخیر شدن در روغن بیشتر است.هنگامی که روغن تبخیر میشود ، ویسکوزیته آن بالا میرود و روغن های تبخیر شده ترکیبات اتش زایی را با هوای بالای روغن ایجاد می کنند.
7- به مواد عایقی و استراکچر فلزی نمی بایستی آسیبی برساند.
8- خاصیت شیمیایی پایداری داشته باشد.این مسئله به عمر بیشتر روغن کمک خواهد کرد.


خصوصیات روغن ترانسفورماتور :
روغنی که در ترانسفورماتور بکار میرود می بایستی دو خصیصه زیر را داشته باشد :
1- روغن باید تمییز باشد .مواد جامد معلق یا ترکیبات شیمیایی زیان آور و یا آب در آن هرگز موجود نباشد.
2- روغن از لحاظ شیمیایی بایستی پایدار باشد .تغییرات روغن با توجه به گرما و اکسیژنی که با آن در تماس باشد در درجه حرارت کار نرمال ترانس میبایستی تا حد امکان کم باشد.


ناخالصی ها :
ناخالصی ها در اولین قدمخاصیت الکتریکی روغن را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به نوع ناخالصی تاثیر پذیری روغن متفاوت خواهد بود.بطور مثال :
1- ذرات جامد با قطر بیشتر از mμ 15 و قطرات کوچک آب استقامت دی الکتریک روغن را کاهش میدهد.
2- چنانچه ذرات جامد در روغن باشد ، استقامت دی الکتریک روغن توسط آب های غیر محلول در روغن کاهش خواهد یافت.
3- ذرات جامد بسیار کوچک (mμ 15> ) برای مثال ترکیبات قطبی حل نشده در میدانهای الکتریکی بالا تلفات دی الکتریکی در روغن را بالا خواهد برد.
به هر حال هر چه میزان ناخالصی ها در روغن بیشتر باشد،تاثیر پذیری روغن بیشتر خواهد شد.بنابر این برای انواع مختلف نا خالصی ها و خصوصیات الکتریکی وابسته به روغن می بایستی محدودیت هایی در نظر گرفت. البته این حدود تابع ولتاژ وسایلی است که بدان وابسته می باشند. برای استقامت دی الکتریکی ، این حدود در جدول صفحه بعد می آید.
چنانچه ولتاژ شکست الکتریکی روغن مطابق با جدول بالا نباشد این بدان معنی است که روغن شامل ذرات جامد ناخالصی و یا آب است. حد اکثر میزان آب مجاز در روغن مطابق IEC 422 ، mg/dm3 20 برای ولتاژهای بیش از 170 کیلو ولت و mg/dm3 30 برای ولتاژ های کمتر از 170 کیلو ولت می باشد.

برای ضریب پراکندگی دی الکتریک (tg δ ) که تابع ذرات کوچک و ترکیبات قطبی حل نشده در روغن می باشد ، حدود کاملاً مشخص نمی باشد. معمولاً می توانیم حد بالای tg δ را /00 ْ400 برای درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد را در نظر بگیریم برای برخی روغن ها به هر حال حد بالای tg δ را می توانیم تا/ 00 ْ2000 در نظر بگیریم.



زوال و اضمحلال روغن :

از آنجا که روغن یک ترکیب آلی است زوال و تاثیر ناپذیری آنرا در مقابل گرما و اکسیژن نمی توانیم کاملاً از بین ببریم. بنابراین روغن اکسیده میشود و ترکیبات اسیدی و قطبی به تبع آن بوجود می آید و کشش سطحی روغن در مقابل آب کاهش می باید.

از طرف دیگر ترکیبات اسیدی بر کاغذ و تخته های فشرده شده عایق های سیم پیچی ها تاثیر نامطلوبی خواهد گذاشت. در حقیقت سلول های عایقی هنگامی که تحت حرارت قرار می گیرند در محیط اسیدی سریعتر از محیط خنثی ترد و شکننده می شوند.

تشکیل لجن و کثافات در روغن ترانسفورماتور از پیامدهای دیگر زوال و اضمحلال روغن می باشد. پس از این مرحله تغییرات در روغن نسبتاً سریعتر صورت می گیرد . برای مثال کشش سطحی در این مرحله از مقدار اولیه خود N/M 3- 10 * 45 به مقدار N/M 3- 10 * 15 کاهش می یابد.لجن و کثافات هنگامی که در روغن ترانسفورماتور تشکیل میشوند ، بر روی سیم پیچی ها رسوب می کنند و باعث می گردند که سیم پیچی ها بطور موثر خنک نشوند.

هنگامیکه اسیدیته (Neutralization value) روغن بسیار بالا باشد و یا کثافات در روغن مشاهده شده است توصیه میشود اقدامات آمده در جدول انجام گیرد.همانگونه که خواهید دید از ته نشین شدن و رسوب هر گونه کثافات در روغن ترانس باید جلوگیری بعمل آید.
Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA
تجزیه و تحلیل گازها برای آشکار کردن نقصهای ابتدایی در ترانسفورماتور :

عایقها در یک ترانسفورماتور تنها به دلیل حرارت و تجزیه شیمیایی زائل نمی شوند، بلکه تخلیه الکتریکی نیز در این فرایند موثر می باشند. بوسیله تخلیه الکتریکی و درجه حرارت نسبتاً بالای محیط ، روغن و کاغذ به مواد گازی از قبیل هیدروژن – متان – اتیلن – استیلن – و اکسید کربن تجزیه می گردند . این پدیده در ترانسفورماتور بدین معنی است که نقصی وجود دارد . این نقص می تواند کاملاً بی ضرر باشد و نیز می تواند بسیار جدی بوده و دیر یا زود منتهی به عملکرد بد ترانسفورماتور شود.

منشاء و میزان گازهای مختلف تولید شده بستگی به نوع و جدی بودن خطا دارد. بنابراین با بررسی گازهای حل نشده در روغن ترانسفورماتور نیاز به بازدید و تعمیر ترانسفورماتور آشکار می گردد. برای مثال اضافه حرارت روغن باعث ایجاد گاز متان و اتیلن ، تخلیه الکتریکی جزئی در روغن باعث ایجاد هیدروژن و تخلیه الکتریکی شدید ، گاز استیلن در روغن ایجاد خواهد نمود.

به هر حال ، چگونگی بررسی اینگونه گاز های ایجاد شده در روغن و تجزیه و تحلیل آنها هنوز کاملاً قطعی نشده و در کشور های مختلف در این خصوص مطابق با استاندارد های IEC تحقیقات ادامه دارد.



نظارت بر روغن و رطوبت گیر :

بررسی روغن های نمونه برداری شده از ترانس که در فواصل منظمی صورت می گیرند ، نظارت خوبی بر کار ترانسفورماتور خواهد بود . با این عمل نه تنها برخی مشخصات روغن در زمانهای معینی ضبط می گردد ، بلکه همچنین میزان پیشرفت و تغییرات این مشخصه با زمان نیز آشکار خواهد شد.که این خود مبنای بهتری برای ارزیابی وضعیت روغن می باشد.چنانچه نتایج بعضی از اندازه گیریها هماهنگ با نتایج قبلی نباشد ، این بدان معنی است که در اندازه گیری ها و یا هنگام نمونه برداری خطایی وجود داشته است . روغن نمونه برداری شده براحتی بوسیله آلودگی و رطوبت شیر ها و یا بطری نمونه برداری ، آلوده می گردد و بنابراین نمونه برداری از روغن ترانسفورماتور بایستی با حد اکثر دقت صورت گیرد.

ترکیب روغن ها :

چه نوع روغنی را میتوانیم به ترانسفورماتورها اضافه نمائیم؟ در حقیقت ترکیب دو نوع روغن متفاوت می تواند نتایج غیر قابل انتظاری به همراه داشته باشد.بازدارنده اکسیداسیون دو روغن ممکن است بر یکدیگر تاثیر گذاشته و یا ترکیبات ناشی از کهولت در یک روغن می تواند رسوبات ایجاد کند در حالیکه این رسوبات توسط روغن دوم رقیق گردد. به هر حال روغن ها می توانند به دلایل مختلفی با یکدیگر نا سازگار باشند.

در موارد نامشخص، آزمایشات مربوط به ترکیبات دو نوع روغن متفاوت می تواند انجام شود . معمولاً باید اصول زیر را همواره در ترکیب دو نوع روغن متفاوت مراعات نمود.

روغن دو نوع ترانسفورماتور را در صورت داشتن شرایط زیر می توان ترکیب نمود.

1- مطابق با استاندارد واحدی باشند.

2- شامل باز دارنده اکسیداسیون یکسان و یا باز دارنده اکسیداسیون قابل مقایسه ای باشند.

3- مقدار خنثی (Neutralization value) کوچکتر از mg KOH/g0.5 داشته باشد.

4- میزان آب در روغن ازg/g μ 20 کمتر باشد.

تاپیک دیگر درباره روغن ترانسفورماتور

http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/165398

اینم چند کتاب و مقاله درباره ترانسفورماتور و روغن آن

مشاهده پیوست روغن ترانسفورماتور.rar

 

[جینگیلبرت]

روغن های با پایه بیولوژیکی

روغن و گريس هاي پايه بيولوژيك

نويسنده: مهندس سعيد صالحي

در اكثر كشورهاي جهان، قوانين جديدي براي جايگزين كردن روانكارهاي پايه بيولوژيك بجاي پايه(معدني) با هدف حفاظت از محيط زيست و جلوگيري از آلودگي و تخريب آن تدوين شده است. در اين زمينه پژوهشگران بسياري در حال تحقيق و فعاليت هستند، از آن جمله دكتر قاسم طلوع هنري استاد دانشگاه آيواي شمالي در ايالات متحده و مؤسس سازمان توليد روانكارهاي پايه كشاورزي (NABL1) است كه به عنوان يكي از شاخص ترين پژوهشگران در اين رشته شناخته شده است. وي سمت و عضويت هاي مختلفي را در سازمانهاي معتبر روانكاري جهان مانند ASTM، SAE، NFPA، NLGI، STLE، AOCS داشته و برنده جايزه DIAA2 از سازمان FPS3 نيز بوده است. دكتر طلوع هنري طي15 سال تحقيق و بررسي، بيش از30 فرمولاسيون را براي روغن و گريسهاي پايه بيولوژيك تدوين كرده و9 حق اختراع(Patent) به نام وي ثبت شده است. او اولين گريس ساخته شده از روغن سويا را در سال1998 به بازار عرضه كرد كه از تغليظ كننده هاي پايه بنتون (Clay) براي ساخت آن استفاده شده است. اين پژوهشگر صاحب نام همچنين نقش مؤثري در توليد و عرضه گريسهاي پايه بيولوژيك ليتيم، ليتيم كمپلكس، آلومينيوم كمپلكس، و گريس هاي مصرفي صنايع غذايي، خودروسازي و صنايع سنگين خصوصاً راه آهن به بازارهاي جهاني داشته است.
مقاله پيش رو، برگرفته از مقاله دكتر طلوع هنري است كه در كنفرانس ساليانه انجمن روانكار گريس اروپا، ELGI ، در سال2007 ارايه شده است.
براساس تعريف سازمان FSRIA محصولات پايه بيولوژيك عبارتند از توليدات بازرگاني و يا صنعتي (به غير از خوراكي) كه كل و يا بخشي از آن از مواد پايه بيولوژيك و يا از منابع كشاورزي(شامل گياهان و گونه هاي مختلف حيوانات) ساخته شده باشد. اين گروه فرآورده ها به دوبخش پايه بيولوژيك (Bio-based) و زيست- تجزيه پذير (Bio- degradable) تقسيم بندي شده است.
طبق تعريف اوليه، فرآورده هاي پايه بيولوژيك به محصولاتي اطلاق مي شود كه دست كم51 درصد مواد تشكيل دهنده آنها از مواد پايه بيولوژيكي باشد. بعدها اين تعريف منحصر به فرآورده هايي شد كه درصد مشخصي از آن از مواد پايه بيولوژيكي باشد.
فرآورده هاي زيست تجزيه پذير شامل محصولاتي است كه بتواند استاندارد US(ASTEM) و يا مشخصات و نيازهاي European Eco-label Biodegradability را بر آورده و از مواد پايه بيولوژيك و يا زيست تجزيه پذير ساخته شده باشد. بطور مثال استرهاي پايه سنتزي كه از مواد پتروشيمي بدست مي آيد به علت رعايت استانداردهاي لازمه به عنوان زيست تجزيه پذير شناخته مي شود و مسلماً از مواد بازيافتي ساخته نشده است.
روش تعيين و تشخيص روانكارهاي پايه بيولوژيك، روغن و گريس، شامل اندازه گيري مقدار كل كربن فرآورده و مشخص كردن درصد مربوط به مواد پايه بيولوژيك و درصد مربوط به مواد فسيلي است. به عبارت ديگر، محاسبه مقدار كربن موجود در يك فرآورده كه از مواد پايه بيولوژيك است در مقايسه با كل كربن موجود در آن، تعيين كننده نوع پايه روانكار است. در حال حاضر بسياري از فرآورده هاي پايه بيولوژيك ساخته شده از هردو گروه هستند. بطور مثال ارزش75 درصد بيولوژيكي در يك روانكار نشانگر آنست كه75 درصد كربن آن از مواد پايه بيولوژيكي و25 درصد ديگر از مشتقات ديگر به ويژه پايه نفتي است. در حال حاضر كشورهاي سازنده اين نوع فرآورده ها مشغول تدوين استانداردهاي لازم براي گروه بندي و كيفيت آنها هستند. اين فرآورده ها بايد به لحاظ تأثيرات و رعايت استانداردهاي زيست محيطي مورد تاييد باشند.
تلاش پژوهشگران براي تدوين استاندارد سوختهاي پايه بيولوژيك ادامه دارد، چرا كه تأثيرات مثبت اين سوختها برروي محيط زيست بسيار قابل توجه است. در سال1999، 4 ميليارد گالن سوخت پايه اتانول از1/5 ميليارد ساقه ذرت در ايالات متحده توليد شد. همزمان توليد سوخت موتورهاي ديزل پايه بيولوژيك نيز در دستور كار سياستگزاران بخش انرژي اين كشور قرار گرفت و در سال2000 اين سوخت به ميزان200 ميليون ليتر از روغن سويا بدست آمد.
هم اكنون نيز تحقيقات وسيعي براي ساخت فرآورده هاي پايه بيولوژيك از جمله انواع سوختها، روانكارها، مواد شيميايي و نظاير آن در حال انجام است. بد نيست بدانيم درصد سهم اين فرآورده ها در بازارهاي جهاني در سال2000 به ميزان12/8 درصد بوده و هدف كلي، رسيدن به ارقام23/7 تا55 درصد بين سالهاي2010 تا2030 است. به اين منظور، مشوقهاي بسياري براي توليد و كاربرد اين فرآورده ها در صنايع در نظر گرفته شده است.
يكي از كليدهاي رفع مشكلات كاربرد اين فرآورده ها، تغييرات ژنتيكي دانه هاي مختلف گياهي است. روغنهاي پايه گياهي در مقابل اكسيداسيون مقاومت كمي دارند و براي كاربرد در دماهاي پايين نيز ضعيف اند. حال آن كه پژوهشگران با تغيير دادن ژنتيك اين دانه ها خصوصاً سويا توانسته اند به پيشرفتهاي قابل ملاحظه اي براي رفع مشكلات دست يابند. ضمن آن كه تلاش براي بدست آوردن دانه هاي گياهي (كه فرآورده هاي بدست آمده از آنها داراي مشخصات و كيفيت كافي براي روانكاري باشد) ادامه دارد. در اين ميان، عمده ترين ماده مورد مصرف، روغن سويا است كه در صد اصلي ماده اوليه براي اين نوع فرآورده ها را تشكيل مي دهد.
از هر3 ليتر روانكار پايه نفتنيك توليد شده در جهان، يك ليتر باعث آلودگي محيط زيست مي شود. اين موضوع باعث تمركز بسياري از پژوهشگران بر روي توليد روغن و گريسهايي شده است كه اين نكته منفي را نداشته باشند. با توجه به پيشرفت در اين زمينه، جايگزيني بسياري از روانكارهاي پايه بيولوژيك بجاي معادل آن از مواد پايه نفتنيك مورد توجه قرار گرفته است، چرا كه دور ريز آنها كمترين آسيب را به محيط زيست خواهد رساند. گريسهاي ساخته شده از روغن سويا پس از دور ريز در محيط زيست هيچگونه آلودگي را ايجاد نخواهند كرد. اين گروه شامل گريسهاي مصرفي براي ريلهاي راه آهن، شاسيهاي كاميون و5 نوع گريس چرخ خودرو است. تاكنون تعداد زيادي از انواع گريسهاي پايه بيولوژيك توليد شده كه
توانسته اند مشخصات و استانداردهاي لازم را تأمين و از نقطه نظر اقتصادي قابل رقابت با نوع مشابه خود باشند.
تقاضاي جهاني براي نفت خام در سال2005 در حدود84 ميليون بشكه در روز و به عبارتي31 ميليارد در سال بوده است. اما اين ماده حياتي روبه اتمام است و مي بايست جايگزين مطمئني براي آن پيدا كرد. فرآورده هاي پايه بيولوژيك كه دامنه تنوع آنها نيز رو به افزايش است نه تنها جايگزين خوب و قابل دسترسي به شمار مي آيند، بلكه معضل آلودگي محيط زيست فرآورده هاي نفتي را نيز بطور بسيار وسيعي برطرف خواهند ساخت.
مأخذ:گزارش دكتر طلوع هنري در كنفرانس سازمان ELGI-2007
1-National Ag-Based Lubricants
2- Distinguished Industrial Achievement Award
3- Fluid Power Society

 

[جینگیلبرت]

تولید نانو الماس مکمل روغن در ایران

محققان کشورمان با استفاده از نانو ذرات الماس موفق به تولید روغن و مکمل روغن موتور شدند که قادر است 12 درصد مصرف سوخت را کاهش دهد که این محصول بر اساس توافقاتی که حاصل خواهد شد به زودی به بازار لبنان عرضه می شود.
مهندس پژمان سلیمانی مجری طرح در گفتگو با خبرنگار مهر با بیان اینکه نانو ذرات الماس دارای کابردهای وسیع در صنایعی چون پتروشیمی، خودروسازی و ... است گفت: نانو ذرات الماس دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاص است و با دارا بودن رسانش گرمایی بالا می تواند دمای موتور را تا 20 درجه سانتیگراد کاهش دهد.
وی به تولید مکمل روغن موتور اشاره کرد و افزود: پس از تولید مکمل های روغن، میزان خلوص الماس موجود در روغن را از 50 درصد به 90 درصد افزایش دادیم و توانستیم روغن موتوری تولید کنیم که می تواند حدود 12 درصد مصرف سوخت را کاهش دهد.
این محقق با بیان اینکه این روغن موتور قابل استفاده در کلیه خودروها است اظهار داشت: به دلیل ساختار فیزیکی، نانوذرات الماس به عنوان بولبرینگهای کوچکی عمل می‌کنند که قادرند فرسایش ناشی از استفاده خودرو را از بین ببرند.
سلیمانی، کاهش فرسایش موتور، کاهش مصرف سوخت، کاهش دمای موتور خودرو و افزایش شتاب خودرو را از مزایای این روغن موتور نام برد.
وی از تجاری سازی این محصول خبر داد و خاطر نشان کرد: طی انعقاد قراردادی با فعالان این صنعت در استان گیلان موفق به تجاری سازی این محصول شدیم.
مجری طرح ادامه داد: علاوه بر این، انعقاد قرارداد تجاری سازی با کشور لبنان در زمینه صادرات این روغن موتورها در دستور کار قرار دارد که بر اساس آن به زودی این محصول به بازارهای این کشور عرضه می شود.

 

[جینگیلبرت]

تکنولوژی متالوسرامیک

کاربرد سرامیک در روغن موتور
تکنولوژی متالوسرامیک برای نخستین بار توسط دانشمندان هوا فضای شوروی سابق به جهانیان معرفی شد. این تکنولوژی پس از فروپاشی شوروی وارد دنیای صنعت و به خصوص صنعت خودروسازی شد.

مبنای این تکنولوژی کاهش اصطکاک و استهلاک در راستای بالا بردن راندمان مکانیکی دستگاه های صنعتی و جلوگیری از اتلاف نیرو است. ولی چگونه؟
بیایید سری به درون موتور یک اتومبیل بزنیم. همه ما می دانیم که دیواره سیلندرها با رینگ های کمپرسی پیستون به شدت در تماس است. این تماس، اصطکاک زیادی را به وجود می آورد که با کاهش راندمان مکانیکی موتور همراه است. ولی از طرفی اگر این اصطکاک وجود نداشته باشد تراکم یا کمپرسی محفظه احتراق از قسمت دیواره سیلندر فرار خواهد کرد. بدیهی است که این امر موجب کاهش شدیدتر راندمان حجمی و حتی خاموش شدن موتور خواهد شد. پس چاره چیست؟
بیایید اندکی دقیقتر شویم. در محیط مادی هر گونه حرکتی با اصطکاک همراه است. اصطکاک نه تنها در دیواره سیلندرها که در لابه لای چرخ دنده های گیربکس و دیفرانسیل، در قسمت تماس میل بادامک و سوپاپ و در بسیاری از قسمتهای موتور دیده می شود.
حال این سؤال مطرح می شود که آیا می توان اصطکاک موجود در سیلندرها و سایر قسمتها را بدون از دست دادن تراکم موتور از بین برد؟ آیا می توان بدون لق کردن چرخ دنده ها، اصطکاک موجود در بین آنها را به حداقل رساند؟ این جاست که متالو سرامیک وارد میدان می شود!
چندی بیش کمپانی یاماها در یکی از مدل های خود برای ساخت سیلندرهای موتور بجای چدن از سرامیک استفاده کرد. نتیجه کار به طرز حیرت انگیزی رضایت بخش بود. ولی سرامیک ماده ای بسیار گرانبها است و فراگیر شدن آن نیاز به گذر زمان و ارایه روشهای جدید برای تولید ارزانتر دارد.
Ceramic Coating عبارت است از تکنولوژی روکش کردن فلزات با لایه ای نازک از سرامیک مخصوص.
تاکنون در بسیاری از موارد دیده شده که فلزات و سطوحی که در حال کارکرد اصطکاک زیادی را باعث می شوند، با لایه ای از سرامیک پوشیده شده اند. ولی این روش را نمی توان با متالو سرامیک یکسان دانست. زیرا
۱) این لایه سرامیکی بسیار گران قیمت است.
۲) برای این کار باید موتور یا دستگاه مورد نظر را متوقف کرده، قطعات آن را از هم باز کرد و پس از انجام عملیات پوشش با سرامیک دوباره آن را مونتاژ کرد. شاید این عمل در مورد اتومبیل کار ساده ای باشد ولی در مورد دستگاه های غول پیکر صنعتی فرآیند پیچیده تری دارد. باز و بسته کردن یک دستگاه غول پیکر که به عنوان مثال در خط تولید یک اتومبیل فعال است دست کم به۳ یا۴ روز زمان نیاز دارد که این کار برابر است با خواباندن یا shut down خط تولید و خلاصه هزاران و حتی میلیونها دلار ضرر مالی.
۳) لایه سرامیکی کمی ترد و شکننده است و تنش های وارد برقطعات ممکن است باعث خرد شدن این لایه شود.
ولی در متالو سرامیک قضیه اندکی متفاوت است. برای درک این موضوع باید سری به دنیای نوظهور نانو تکنولوژی بزنیم.یک روغن موتور بسیار مرغوب مانند API SL یا SM را در نظر بگیرید که درون آن با ذرات بسیار ریز سرامیک اشباع شده است. این ذرات با قطر نانو بقدری ریز هستند که قادرند از هر نوع *****ی عبور کنند. وقتی روغن در قسمتهای مختلف موتور سیر می کند این ذرات را همراه خود به آن قسمتها می برد.
اگر بر روی یک کاغذ یا یک دیوار صاف دست بکشید تصور خواهید کرد که کاملاً صاف است. در صورتی که اگر با میکروسکوپ به آن بنگرید تعداد زیادی پستی و بلندی مشاهده خواهید کرد.
دیواره سیلندر نیز چنین وضعیتی دارد. یعنی در نگاه اول بقدری صیقلی و صاف است که همانند آینه تصاویر را انعکاس می دهد، ولی این سطح نیز پر است از نقاط برجسته و فرو رفته. دمای قسمت نوک تیز این برآمدگی ها گاه به۱۰۰۰ درجه سانتیگراد می رسد. اگر چه دمای کارکرد روغن ممکن است بین۹۰ تا۱۵۰ درجه سانتیگراد باشد ولی اگر بخواهیم به صورت نقطه ای به این مسئله نگاه کنیم، همین نقطه های کوچک به مرور باعث خراب شدن روغن می شوند.

متالو سرامیک در اینجا عرض اندام می کند. ذرات سرامیکی معلق در روغن زمانی فعال می شوند که در یک نقطه سایش و دمای زیادی وجود داشته باشد. این ذرات پس از رسیدن به این نقاط، با دریافت دمای موجود در این نقاط به صورت اتم به اتم به این پستی و بلندی ها پیوند می خورند و مانند بتونه پستی و بلندی ها را پر می کنند.
تفاوت لایه متالو سرامیک با لایه سرامیک معمولی در این است که سرامیک معمولی مانند رنگ روی سطوح کشیده می شود، در صورتی که ذرات متالو سرامیک در ابعاد نانو با مولکولهای فلز پیوند می خورند و تقریباً مادام العمر بر روی سطوح باقی می مانند. از طرفی سرامیک معمولی با اینکه از سختی بالایی برخوردار است در عین حال شکننده است و این همان نقطه قوت متالو سرامیک است، چرا که سختی متالو سرامیک۱۰ برابر فولاد و اصطکاک آن۶ برابر کمتر از آینه است. به بیانی ساده تر در صورت استفاده از این تکنولوژی تمامی سطوح موتور که روی یکدیگر ساییده می شوند با لایه ای بسیار نازک، کاملاًَ مستحکم و صاف پوشیده می شوند.
در کل، این امر موجبات پر شدن خطوط میکروسکوپی سیلندر و افزایش کمپرس موتور را فراهم می کند. در ضمن براثر از بین رفتن اصطکاک بین سیلندر و پیستون راندمان مکانیکی موتور افزایش می یابد. در این حالت موتور راحت تر کارکرده و سریعتر دور بر می دارد، صداها و لرزش اضافی موتور به حداقل می رسد، سایش قطعاتی مانند میل بادامک و رینگ پیستون ها و مهمتر از همه مصرف سوخت موتور از۱۰ تا۲۵ درصد (بسته به شرایط کارکرد موتور) کاهش می یابد.
یکی دیگر از ویژگی های این دستاورد تعمیر موتور بدون نیاز به باز کردن قطعات است. در مواقعی مانند خط افتادگی بر روی دیواره سیلندر باید موتور را باز کرده و با تراش دادن دیواره سیلندر و استفاده از رینگ پیستون بزرگتر این مشکل را برطرف کرد که این امر با اتلاف وقت و هزینه همراه است. در صورتی که از این تکنولوژی استفاده شود می توان بدون باز کردن موتور و فقط با افزودن این ماده به روغن موتور شرایط موتور را به حالت عادی باز گرداند.

 

[asssssghar]

سلام
برای اینکار میشه از یه نوع روغن پایه سنگین که اسمش برایت استاکه استفاده کرد

 

[P O U R I A]

مراقبت از ماشین آلات با آنالیز روغن

مراقبت از ماشین آلات با آنالیز روغن

آنالیز روغن یکی از مهمترین و موثرترین مباحث در مراقبت وضعیت ماشین آلات است. با توسعه تکنولوژی، کنترل تجهیزات ماشین آلات و روانکارها به یک برنامه مدرن آنالیز روغن تبدیل شده که نتیجه آن مراقبت و نگهداری بهینه تجهیزات،‌صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش عمر ماشین آلات خواهد بود.
امروزه بسیاری از شرکتها، نرم افزارهایی را مورد استفاده قرار می دهند که بتواند اطلاعات مربوط به تجهیزات را بصورت طبقه بندی شده در اختیار داشته باشند و با کنترل اطلاعات و شرایط لازم از بوجود آمدن توقف های پیش بینی نشده جلوگیری کنند. برای ارزیابی روانکارها انواع مختلفی از آزمایشها وجود دارد که می بایست در سه مورد بکار گرفته شوند. این موارد عبارتند از: شرایط دستگاه (تجهیزات)، شرایط آلایندگی و شرایط روانکار. بدست آوردن نتایج نامطلوب در آزمایش های سه گانه نشانه وجود یک مشکل اساسی در سیستم است که امکان دارد بصورت جدی، مورد توجه قرار نگرفته باشد. در ادامه این مقاله بصورت اجمالی به بررسی،‌آزمایش هایی خواهیم پرداخت که بیشترین کاربرد را در برنامه c.m و پیاده کردن مدیریت روانکاری دارند و نتایج صنفی آنها، دلیلی بر وجود یک حالت غیرعادی در سیستم است.

آنالیز طیف سنجی
(Spectrometric Analysis) :
این آزمایش روشی است که برای تعیین و شمارش (سنجش) عناصر فلزی در روغن کارکرده که در نتیجه سایش، آلودگی و یا تخریب ادتیوها بوجود می آیند. در این روش، ….. روغن در ارتباط مستقیم با یک منبع انرژی قرار می گیرد تا هر کدام از عناصر مقدار مشخصی از انرژی را جذب کنند و بدین ترتیب غلظت عناصر موجود در روغن مشخص می شود. این نتیجه بیانگر تمام عناصر فلزی نامحلول (حتی ادتیوها)، ذرات آلودگی خواهد بود. امروزه این آزمایش، یکی از مهمترین آزمایش های آزمایشگاههای آنالیزروغن محسوب می شود و بوسیله آن می توان به اطلاعات دقیقی در ارتباط با آلودگی و شرایط سایشی دست یافت. تنها محدودیت این روش این است که برای ذرات بزرگتر از۵ میکرون، نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهد. از طرفی از آنجایی که نتایج آزمایش بر روی ذراتی با قطر بزرگتر از۱۰ میکرون، نتایج غیرطبیعی محسوب می شوند. بنابراین در تعیین عوامل سایش می بایست به این ذرات توجه شود و تعداد آنها حساب شود، دقت این روش (با توجه به دقت دستگاه شمارنده ذرات) بین۳ تا۱۰ درصد است.

اسپکتروسکوپی فیلتر
(Rotrode Filter Spectroscopy) :
روش اسپکتروسکوپی برای اولین بار در سال۱۹۹۲ برای تعیین آلودگی ذرات بزرگ وفلزات زبرسایشی در نمونه روغن کارکرده، بکار گرفته شد. (منظور از ذرات بزرگ و زبر، ذراتی است که اندازه قطر آنها حداکثر۲۵ میکرون باشند، البته بجز ادتیوها) و بدلیل اینکه این ذرات اولین علایم نشان دهنده وقوع سایش هستند از اهمیت بالایی برخوردارند. مزیت روش RFS نسبت به فروگرافی، هزینه پایین انجام آن است. قابلیت شناسایی گستره وسیعی از عناصر آهنی، غیرآهنی و آلاینده ها نسبت به این ویژگی ها این روش برای محدوده وسیعی از ذرات (تا۲۵ میکرون) قابل انجام است.
دقت این روش در حدود۱۵ درصد بوده و هر چه اندازه ذرات از۲۵ میکرون بزرگتر باشد، توان آشکار سازی این روش، ضعیف تر خواهد شد.

گرانروی (Viscosity) :
براساس تعریف، مقاومت یک سیال در برابر جاری شدن، ویسکوزیته یا گرانروی نامیده می شود که به عنوان مهمترین خاصیت فیزیکی یک روانکار، مطرح است. گرانروی، یک عامل مهم در تشکیل لایه مناسب است و عامل مهمی که بر روی ویسکوزیته روغنی در حال کار تاثیر گذاشته و سبب تغییر آن می شوند،‌اکسیداسیون و آلودگی در حین کار است.
طبق سفارش تولید کنندگان، چنانچه تغییرات ویسکوزیته یک روغن بیش از۱۰ درصد مقدار اولیه آن باشد، زمان تعویض آن فرا رسیده است. زمانیکه یک دستگاه در کنترل برنامه مراقبت وضعیت (c.m) قرار داشته باشد، باید کنترل های ویژه ای بر روی ویسکوزیته روغن مصرفی آن انجام گیرد تا دستگاه بتواند در وضعیت مطلوب (از منظر روانکاری صحیح) به کار خود ادامه دهد.
انتظار می رود که ویسکوزیته روغن در اثر گذشت زمان (و مصرف) افزایش یابد ولی در عین حال افت ویسکوزیته نیز می تواند در برخی از موارد خطرناکتر از افزایش آن باشد. این آزمایش از دقتی به میزان۵ درصد برخوردار است.

آنالیز بوسیله اشعه مادون قرمز
(Fourier Transform Infrared، FT-IR) :
آنالیز به وسیله اشعه مادون قرمز، روش اسپکترومتری برای تعیین آلودگی های آلی (غیر شیمیایی)، آب و محصولات حاصل از تخریب روغن است. واکنش اکسیداسیون در روغن (در اثر حرارت) در طول مدت زمان کارکرد آن اتفاق افتاده و انجام این واکنشها بصورت زنجیره ای، به سرعت گسترش می یابد و تجمع مواد حاصل از اکسیداسیون باعث پایین آمدن کیفیت روغن می شود. نتیجه این پدیده، بصورت افزایش ویسکوزیته ظاهری و افزایش عدد اسیدیروغن، نمایان می شود. هنگامیکه میزان اکسیداسیون زیاد باشد، در نقاط حساس دستگاه که با روغن در ارتباط هستند، خوردگی و زنگ زدگی ایجاد می شود. در اثر وجود ترکیبات نیتروژن در روغن نیز واکنش نیتراسیون به وقوع می پیوندد که مشابه واکنش اکسیداسیون آثار مخربی در سیستم خواهد داشت. (به طور معمول در موتورهای گازسوز اتفاق می افتد). آثار نامطلوب انجام این واکنشها در سیستم به صورتهای گوناگونی از جمله ایجاد رسوب، لجن، چسبیدن رینگها گرفتگی فیلترها ظاهر خواهد شد. با انجام اسپکتروسکوپی به وسیله اشعه مادون قرمز، می توان علاوه بر موارد یاد شده آلودگی های مربوط به آب آزاد،‌گلایکول (ناشی از ضد یخ)، دوده و اختاط با سوخت را نیز مشخص کرد.
بنابراین آنالیز (FT-IR) به عنوان یک ابزار شناسایی (اکسیداسیون و آلودگی) و کاربردی در اختیار برنامه c.m و مهندسین تعمیرات قرار می گیرد.

عدد قلیایی (Total Base Number) :
نتیجه یک روش نیتراسیون که برای تعیین میزان خاصیت قلیایی ذخیره در روغن بکار گرفته می شود، عدد قلیاییکل (T.B.N) نامیده می شود. این عدد معرف توانایی یک روغن در خنثی سازی اسیدهای بدست آمده از اکسیداسیون بوده و بیشتر در ارتباط با روغن های موتوری مطرح می شود. عدد قلیایی در روغنهای موتوری معرف میزان ادتیوهای پاک کننده (Detergent) و متفرق کننده (Dispersant) در روغن است و زمانی که عدد قلیایی در اثر کارکرد به نصف میزان اولیه آن برسد، زمان تعویض روغن فرا رسیده است.

عدد اسیدی (Total Acid Number) :
عدد اسیدی معرف میزان اسیدهای آلی (Orgnic) موجود در روغن بوده و یک شاخص اندازه گیری برای تخمین عمر باقیمانده روغن در حال کار، محسوب می شود. عمل تعویض روغن زمانی انجام می شود که مقدار عدد اسیدیروغن به دو برابر میزان اولیه آن رسیده باشد. افزایش ناگهانی در عدد اسیدی نشان دهنده بوجود آمدن یک حالت غیرطبیعی (مانند حرارت بیش از حد) در سیستم بوده و در شرایط عملیاتی نیازمند تحقیق و بررسی است. لازم به یادآوری است که عدد اسیدی اولیه روغن تنها معرف میزان ادتیوهای افزوده شده به »روغن نو« بوده و تغییرات این عدد در حین کارکرد بسیار مهم است. دقت این آزمایش در حدود۱۵ درصد است.

میزان آب (Water Content) :
متاسفانه وجود آب در روغن در بیشتر مواقع به صورت یک آلودگی در نظر گرفته نشده و در صورت وجود بیش از اندازه آن در روغن قابل رویت خواهد بود (به صورت ابری شدن روغن)
وجود بیش از حد آب در سیستم باعث کاهش تحمل بار در لایه روغن می شود و در مواردی که حرارت به اندازه کافی وجود داشته باشد، باعث ایجاد خوردگی و سایش در سیستم می شود. در بعضی شرایط، آب با تاثیر منفی بر ادتیوها باعث تسریع اکسیداسیون و تشکیل رسوبات در سیستم می شود. در بیشتر تجهیزات، آلودگی آب در روغن نباید از۰/۲۵ درصد تجاوز کند و در روغن های توربین و سیستم های کنترل، بیشترین میزان مجاز آب ۲۰۰ ppm است. البته بسته به نوع دستگاه، آلوده شدن روغن توسط آب متفاوت است و با توجه به میزان آلودگی، روشهای مختلفی برای اندازه گیری آن وجود دارد. در جدول فوق روشهای مورد استفاده خلاصه شده است:

شمارش ذرات (Particle Count) :
برای تعیین آلودگی های جامد در یک سیال، روش شمارش ذرات مورد استفاده قرار می گیرد و روشهای NAS-1632 از جمله روشهای سفارش ذرات است. تجهیزات مورد استفاده و مکانیسم اندازه گیری سطح آلایندگی در سیستم در این دو روش متفاوت است. تعیین کدهای تمیزی توسط سازندگان ماشین آلات و قطعات هیدرولیک مشخص می شود. برای مثال در یک توربین یا یک سیستم هیدرولیک (به عنوان یک سیستم تمیز) کدِ تمیزیِ ISO 18/16/13 توصیه شده است که عدد اول معرف ذرات بزرگتر از۲ میکرون، عدد دوم معرف ذرات بزرگتر از۵ میکرون و عدد سوم معرف ذرات بزرگتر از۱۵ میکرون در هر میلی لیتر از روغن است.

فروگرافی تجزیه ای
(Analytical Ferrography) :
فروگرافی تجزیه ای یک روش »کمّی« برای تعیین غلظت ذرات حاصل از سایش در روغن است. با استفاده از این روش و با توجه به متالوژی قطعات می توان نوع سایش و منبع آن را در سیستم مشخص ساخت. در صورت مشاهده یک سایش غیرعادی استفاده از این روش ( توسط روش فروگرافی خواندن مستقیم) ضروری بوده و به عنوان یک روش منحصر به فرد در اختیار مهندسین روانکاری و برنامه ریزی تعمیرات پیش گیرانه قرار می گیرد. لازم به یادآوری است که با استفاده از این روش می توان ذرات حاصل از سایش قطعات آهنی، غیرآهنی و اکسیدهای فلزی را تعیین کرد.

نتیجه گیری:
با انتخاب یک روانکارمناسب، بدست آوردن تعیین زمان دقیق تخلیه بر اساس روش c.m و ارائه روشهای کنترل آلودگی می توان به یک برنامه روانکاری جامع، دست یافت. بنابراین در اجرای یک برنامه روانکاری موثر، مشخص کردن آزمایش های لازم برای کنترل آلودگی بسیار ضروری به نظر می رسد که با انتخاب یک آزمایشگاه معتبر و نیز تعیین نقاط برای هر آزمایش می توان به این مهم دست یافت. در جدول زیر خلاصه ای از تست های کاربردی (در برنامه PM & c.m ) مشخص شده است.
منبع: roghansanat.com

 

[P O U R I A]

روغن موتورهای مصرفی در کشتی ها و قطارها

روغن موتورهای مصرفی در کشتی ها و قطارها

بیشتر موتورهای مورد استفاده در بخش حمل و نقل از نوع موتورهای احتراق داخلی هستند. بازده حرارتی بالا و وزن پایین (نسبت به توان تولیدی) از مزایای این موتورها است.
موتورهای احتراق داخلی به عنوان محرکه هر ماشینی- از دوچرخه های موتوری (موتورسیکلت های گازی) گرفته تا کشتی های اقیانوس پیما- محسوب می شوند.
تاکنون سازمان ها و تشکل های زیادی در زمینه تدوین استانداردها والزامات عملکردی روان کننده های مصرفی در موتورهای احتراق اقدام کرده اند که بیشتر موارد تدوین شده در ارتباط با توانایی ها و پتانسیل های روانکارها در کاهش اصطکاک، مقاومت در مقابل اکسیداسیون، به حداقل رساندن تشکیل رسوبات، جلوگیری از خوردگی و سایش است.بیشتر مشکلات پذیرفته شده در مورد روان کننده های موتور، به از بین رفتن ترکیبات آنها و ورود محصولات حاصل از احتراق به محفظه لنگ موتورها مربوط می شود. تشکیل رسوبات، آلوده شدن، غلیظ شدن، مصرف بالای روغن، گیر کردن رینگ ها، خوردگی و سایش، همه و همه ارتباطی مستقیم با کیفیت روان کننده ها دارد.
هدف از ارایه مقاله حاضر، آشنایی با ویژگی روان کننده های مصرفی در موتورهای دریایی (کشتی ها)، وسایل حمل و نقل ریلی (قطارها)، موتورهای ساکن گازسوز و آزمون های مربوط است.


۱- روغن موتورهای دیزلی دریایی
برای ارزیابی روان کننده های مصرفی در موتورهای دیزلی دریایی سیستم طبقه بندی استانداردی تعریف نشده و روش های آزمون استاندارد دینامومتری یا آزمون های درخواستی دردست نیست.
سطوح عملکردی این روان کننده ها و فرایند صدور مجوزهای آنها، توسط موتورسازان، هدایت و رهبری می شود. معمولاً موتورسازان لیستی از روان کننده های مجاز برای کاربرد در محصولاتشان را منتشر می کنند. موتورسازان، مصرف کنندگانشان را به استفاده از روان کننده های درج شده در این لیست های مجاز تشویق می کنند. به طور کلی، تولید کنندگان تجهیزات (OEMS) برای صدور تاییدیه برای یک نوع روان کننده، نیازمند انجام آزمون هایی در شرایط و مقیاس واقعی بر روی کشتی ها هستند که حداقل زمان لازم برای انجام آن۵ هزار ساعت (یا حدود۱ سال) است.
به طور معمول، موتورهای دریایی از سوخت های نامرغوب، با گوگرد بالا(۲ تا۵ درصد وزنی) و مواد آسفالتی بالا(۵ تا۱۰ درصد وزنی) استفاده می کنند. البته کیفیت سوخت های مصرفی در موتورهای دریایی در مناطق مختلف جهان متغیر و متفاوت است. به علت اینکه هزینه سوخت، بخش قابل ملاحظه ای از هزینه های کلی عملکردی کشتی ها را تشکیل می دهد طراحان این نوع موتورها، برای بهینه سازی و کاهش مصرف سوخت آنها اهمیت زیادی قایلند. مالکان کشتی ها، علاقمند به پرداخت کمترین هزینه برای سوخت هستند. این دو مورد، جایگاه و تقاضای بیشتر روغن موتورهای مصرفی در روانکاری موتورهای دریایی را نشان می دهد.
به طور کلی از دو نوع موتور به عنوان نیروی محرکه کشتی های عظیم الجثه و اقیانوس پیما استفاده می شود که مشخصات آنها در جدول۱ نشان داده شده است.
موتورهای دوزمانه، سرعت پایین، کراس هد
این نوع موتورها به دو نوع روغن شامل یک نوع روغن برای قسمت بالای سیلندر (روغن سیلندر) و یک نوع روغن برای محفظه لنگ (روغن سیستم)، نیاز دارند. دو شرکت MAN B&W و Suzler بر بازار این نوع موتورها حاکمند و نزدیک به۹۰ درصد از سهم بازار این نوع موتورها، دارای عدد قلیایی کل TBN 70 و درجه گرانروی SAE50 است. عدد قلیایی کل روغن های سیستم یا محفظه لنگ این نوع موتورها نیر۵۰ تا۱۰ و گرانروی آنها SAE50 است.
موتورهای چهار زمانه، سرعت متوسط، ترانک پیستون
این موتورها فقط به یک نوع روغن احتیاج دارند زیرا دارای یک مخزن مشترک (کارتر) برای محفظه لنگ و سیلندر هستند. بازار تولید این نوع موتورها، در مقایسه با موتورهای دو زمانه سرعت پایین، گسترده تر است. شرکت های NSD، Wartsila، MAN B&N، Pielstick، Mak بزرگ ترین تولید کنندگان تجهیزات مربوط به این موتورها هستند. هر یک از این شرکت ها سهم قابل توجهی از بازار این نوع موتورها را تحت سلطه خود دارند.
روغن مصرفی در موتورهای سرعت متوسط، دارای گرانروی SAE40 است و عدد قلیایی کل آن، بسته به میزان گوگرد سوخت مصرفی و میزان مصرف روغن بین اعداد۱۲ تا۵۵ است. امروزه به دلیل استفاده از سوخت های حاوی مواد آسفالتی بالا و مشکلات مربوط به آن روغن موتورهای جدیدی برای مصرف در این نوع از موتورها ساخته شده است.


۲- روغن موتورهای دیزلی لکوموتیو (قطار)
به طور کلی، در مورد ارزیابی کیفیت روغن موتورهای لکوموتیو (قطارها)، آزمون های پذیرفته شده ای وجود ندارد. هر موتور سازی بر اساس تجربیات میدانی، در این زمینه اولویت های مدنظرش را مشخص می کند. موتورسازان، روغن موتورهایی را که کیفیتشان را در طی آزمون های جاده ای و میدانی دراز مدت، به اثبات رسانده اند، برای مصرف تجویزه می کنند. بیشتر روغن موتورهای دیزلی مورد استفاده، برای دستیابی به سطح کیفیت API CD از مواد افزودنی متنوعی استفاده می کنند و حاوی مقدار زیادی از ترکیبات قلیایی برای جبران گوگرد بالای سوخت مصرفی هستند. بعضی از ترکیبات استفاده شده در این روغن ها، غیرقابل اجتناب هستند.
برای مثال، به کارگیری روی (Zinc) برای جلوگیری از صدمه دیدن قطعات موتور است. بیشتر روغن موتورهای مصرفی در قطارها از نوع SAE30 هستند و لیکن برای بهبود بهره دهی سوخت، استفاده از روغن های مولتی گرید در موتورهای قطار نیز امکان پذیر است.
در آمریکا، کمیته سوخت و روغن انجمن تعمیرکاران لکوموتیوها، برای نخستین بار، اقدام به طراحی و انتشار سیستم طبقه بندی روغن موتورهای مورد مصرف در موتورهای دیزلی قطارها کرد. در این سیستم طبقه بندی، روغن هایی که دارای بهترین سطح کیفیت بودند روغن های نسل پنجم نامگذاری شدند. در جداول۲و۳ مشخصات این روغن موتورها و آزمون های ارزیابی معرفی شده توسط سازندگان تجهیزات (OEMs) نشان داده شده است. روغن های نسل پنجم باید دارای ویژگی های زیر باشند.
- حداقل زمان تعویض روغن برای موتورهای با مصرف پایین روغن،۱۸۰ روز، به طور متوسط یکهزار مایل در ماه یا مصرف سوخت به میزان۲ هزار گالن در ماه (سوخت حاوی۳ تا۵ درصد گوگرد)
- قبولی در آزمون های اکسیداسیون، خوردگی و اصطکاک OEMs .
- رعایت الزامات تعیین شده در آزمون های موتوری OEMs .
- قبول شدن در آزمون های میدانی OEMs .


3- روغن موتورهای ساکن گازسوز
موتورهای ساکن گازسوز، موتورهایی با اندازه و سرعت متوسط هستند و به منظور فشرده سازی گاز در خطوط لوله، نیروگاههای تولید برق و نیروگاههای بازیافت انرژی به کار برده می شوند. علاوه بر این، ممکن است که از جریان گازهای خروجی از اگزوز این موتورها و یا آب خنک کننده آنها برای مقاصد گرمایشی استفاده شود. موتورهای ساکن گازسوز را می توان به سه دسته زیر تقسیم کرد.
- موتورهای گازسوز اشتعال جرقه ای با فشار گاز پایین:
این نوع موتورها شبیه به موتورهای دوسوخته فشار پایین هستند. در این نوع از موتورها از یک شمع به جای سوخت پیلوت برای مشتعل کردن مخلوط گاز و هوا استفاده می شود. این نوع از موتورها به عنوان موتورهای اشتعال جرقه ای شناخته می شوند و مزایا و معایب آنها شبیه به موتورهای با سوخت پیلوت و فشار گاز پایین است.
- موتورهای گازسوز اشتعال پیلوتی با فشار گاز بالا:
اصول عملکرد این نوع از موتورها مشابه با عملکرد موتورهای دیزلی است. سوخت پیلوت (سوخت مایع که حدوداً پنج درصد از سهم کلی سوخت مصرفی موتور را تشکیل می دهد)، قبل از رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا از طریق سوپاپ ورودی به داخل سیلندر پاشیده می شود و پروسه احتراق آغاز می شود. مخلوط باقیمانده (معمولاً گاز طبیعی) در فشاری بسیار بالا (برای مثال۲۵۰ بار) داخل سیلندر پاشیده می شود. گاز با ورود به سیلندر، مشتعل شده و احتراقی تمیز و بدون ضربه ایجاد می کند. در این موتورها حدود۵ تا۷ درصد از توان خروجی، صرف متراکم کردن مخلوط گاز
می شود. در صورت قطع جریان سوخت، گاز مصرفی این موتورها قابل برگشت به مصرف سوخت های مایع است.
- موتورهای گازسوز اشتعال پیلوتی با فشار گاز پایین:
عملکرد این موتورها مشابه با عملکرد موتورهای با فشار گاز بالا است، اما در این موتورها گاز با هوای مصرفی موتور در فشاری پایینتر، در منیفولد هوای ورودی یا در محفظه فرعی احتراق، قبل از ورود به سیلندر موتور، مخلوط می شود. سوخت پیلوت مایع، برای شروع احتراق مخلوط گاز و هوا به داخل سیلندر پاشیده می شود. این موتورها به نام موتورهای دوسوخته شناخته می شوند. در مقایسه با موتورهای فشار بالا، این موتورها، گازهای حاصل از احتراق را با بازده بالاتری جابجا می کنند، ولیکن برای جلوگیری از کاهش بازده حرارتی نیازمند کاهش فاصله زمانی خروج گازهای اگزوز هستند.
موتورهای گازسوز ساکن یا از نوع استوکیومتریک یا از نوع رقیق سوز هستند. بیشتر موتورهای استوکیومتریک به مبدل های کاتالیستی سه راهه، (برای کنترل انتشار Nox، HC، Co ) مجهز هستند.
موتورهای رقیق سوز از محفظه فرعی احتراق استفاده می کنند. مخلوط غنی سوخت و هوا پس از اشتعال در محفظه فرعی احتراق، به صورت موجی از شعله به سمت محفظه اصلی احتراق حرکت کرده، سبب مشتعل شدن مخلوط سوخت و هوای رقیق موجود در محفظه اصلی احتراق می شود. این نوع از موتورها برای رعایت کردن الزامات مربوط به انتشار Nox (بدون به کارگیری مبدل های کاتالیستی) طراحی می شوند. کاهش Nox ، از کاهش دمای احتراق به علت افزایش هوای اضافی مصرفی ناشی می شود. برای کاهش انتشار HC و Co از موتورهای رقیق ساز و رسیدن به الزامات آلودگی، می توان از یک مبدل کاتالیستی اکسید کننده نیز استفاده کرد.
کیفیت گازهای مصرفی در موتورهای ساکن گاز سوز بسیار متنوع و متغیر است. به عنوان نمونه، گاز طبیعی (متان) گاز ترش (حاوی گوگرد بالا)، گاز شهری (حاوی هیدروژن زیاد)، گاز گنداب (حاوی H2S ) و گازهای بدبو (حاوی مواد ارگانیک خورنده) از سوخت های گازی مصرفی در موتورهای ساکن گاز سوز هستند. هر نوع گازی خواص و مشخصات خاص خود را دارد، به همین دلیل موتورهایی که این گازها را مصرف می کنند نیز نیاز به روان کننده هایی خاص دارند. انتخاب روغن موتورهای گازسوز باید به دقت و توجه به کاربردهای خاص خود صورت گیرد.
روان کننده های مصرفی در موتورهای گازسوز ساکن براساس میزان خاکسترشان دسته بندی می شوند.
در جدول۴ دسته بندی روان کننده های مصرفی در موتورهای گازسوز ساکن بر اساس میزان خاکسترشان نشان داده شده است.
به طور معمول، روان کننده های بدون خاکستر در موتورهای دوزمانه به کار برده می شوند، در حالی که روان کننده های با خاکستر کم در موتورهای چهارزمانه به مصرف می رسند. روان کننده های با خاکستر متوسط و بالا در موتورهایی که از سوخت نامرغوب مثل گازهای ترش و گنداب استفاده
می کنند، به کار می روند.
میزان خاکستر موجود در روغن موتورها باید به اندازه کافی بالا باشد تا از خوردگی نشیمنگاه سوپاپ ها جلوگیری شود. خاکستر بیش از حد سبب چسبیدن و گیرپاژ رینگ ها، رسوب گرفتن شمع ها، پوشاندن سطح
مبدل های کاتالیستی یا انسداد مجاری ورود و خروج (در موتورهای دوزمانه) خواهد شد. در حال حاضر روش استانداردی برای طبقه بندی روغن های مصرفی در موتورهای گازسوز ساکن وجود ندارد، به همین دلیل تایید و تجویز روغن برای این نوع از موتورها از طریق انجام آزمون های میدانی فشرده صورت می گیرد. علاوه بر میزان خاکستر موجود، عوامل کلیدی دیگر در انتخاب روغن موتورهای خاص برای موتورهای گاز سوز ساکن عبارتند از میزان فسفر، مقاومت در مقابل اکسیداسیون و نیتراسیون (که در بیشتر مواقع در شرایط عملکردی دمای بالا به وجود می آید) و بازدارنده های خوردگی (به ویژه در زمینه گازهای لندفیل). میزان فسفر روان کننده ها در هنگام بررسی ملاحظات زیست محیطی اهمیت زیادی دارد. در صورت وضع قوانین سخت گیرانه تر (به ویژه در مورد انتشار Nox و HC از موتورهای گازسوز ساکن) با نصب مبدل های کاتالیستی بر روی سیستم های اگزوز، می توان به حدود و مقادیر مجاز قانونی تعیین شده دست یافت.
برای جلوگیری از تخریب و مسموم شدن مبدل های کاتالیستی و افزایش عمر آنها، سازندگان مبدل های کاتالیستی، میزان فسفر موجود در روان کننده ها را محدود کرده اند. این محدودیت ها متغیر بوده و بستگی به سازندگان و نوع این مبدل ها دارند. از مبدل های کاتالیستی NSRC در موتورهای رایج (استوکیومتریک) استفاده می شود، در حالیکه مبدل های SRC در موتورهای رقیق سوز به کار می روند.

منبع: نشریه روانسازها، شماره ششم و هفتم

 

[P O U R I A]

روانکاری ماشین های کوچک الکترومکانیکی ( MEM )

روانکاری ماشین های کوچک الکترومکانیکی ( MEM )

شاید تاکنون ماشین های کوچک زیادی در اطراف خود دیده باشید که همگی از چیپ های کوچک سیلیکونی ساخته شده اند، قطعه ای روی قطعه دیگر ساییده می شود یا محوری در یک یاتاقان در حال گردش است. روانکاری این ماشین ها درست مانند روانکاری دستگاهی بزرگ همچون موتور اتومبیل امری اجتناب ناپذیر است. روانکارهای مرسوم مانند انواع روغن ها، برای بکارگیری در این ماشین ها بسیار سنگین هستند و مولکول های درشت آنها، خود مانعی در مقابل روانکاری در سرعت های بالاست.
در این راستا پژوهشگران استفاده از گازها را برای ایجاد فیلم لغزنده روی قطعات سیستم های میکرو الکترو مکانیکی (MEM) به عنوان یک گزینه مطلوب مورد مطالعه قرار داده اند.
استفاده در کیسه های هوای اتومبیل به عنوان سنسور تشخیص کاهش آنی شتاب خودرو، موتورهای کوچک جهت دهنده آینه خودرو و نازل های کوچک قطرافشان در پرینترهای جوهرافشان، نمونه هایی دیگری از کاربرد MEM است.
در صنعت روانکاری استفاده از مایع ویسکوز (روغن ها یا روغن هاو افزودنی ها) برای کاهش اصطکاک و افزایش بهره وری سیستم متداول است. این در حالی است که مطابق پژوهشی های دکتر سئونگ کیم، استادیار مهندسی شیمی، استفاده از روانکار روغنی در MEM ها باعث اتلاف شدید انرژی می شود که امری غیرقابل قبول است.
از آنجا که MEM ها بسیار کوچک اند. (ضخامت قطعات تشکیل دهنده آن از قطر موی انسان تجاوز نمی کند) و نیروی اعمال شده بر قطعات آن خیلی اندک است، به همین دلیل روانکارهای مرسوم بر روی MEM ها قابل استفاده نخواهند بود. مولکول های روغن که معمولاً درشت و سنگین هستند نه تنها باعث توقف حرکت قطعات MEM می شوند، بلکه توان پوشش خش ها و ترک های ریز را نیز ندارند. روال فعلی روانکاری در این گونه تجهیزات بهره گیری از روانسازهای جامدات، فیلمی نازک از کربن شبه الماس یا ترکیب های فلوروکربن است و با وجود اینکه این مواد فیلم نازک مناسبی را روی سطوح فراهم می کنند اما توانایی پوشش قطعات داخلی را ندارند. به علاوه دایماً در معرض سایش قرار دارند، همچنین خود ترمیم نیستند و پرکردن مجدد آنها نیز به صرفه نیست.
با توجه به آنچه گفته شد ایده محققان در مورد بهره گیری از گاز همچنان به عنوان حل مشکل در حال بررسی است. روشی که فیلم نازک روانکار به صورت گاز تزریقی و با میعان روی سطوح، به نقاط روانکاری منتقل می شود- به نظر می رسد- بهترین انتخاب برای طی کردن این فرایند الکل ها (اتانول، پروپانول، بوتانول و پنتانول) هستند. الکل ها هم آبگریزند و هم آب دوست. بنابراین از یک سمت توانایی حمل آب و از سمت دیگر توان جذب ترکیبات غیرآبی را دارند.
قابلیت ترکیب با آب در روانکار، یک شاخصه با اهمیت در روانکاری MEM هابه حساب می آید چرا که آب همیشه در هوا به صورت رطوبت موجود است و امکان میعان آن روی سطوح وجود دارد.
در بعضی دستگاه ها مانند سنسور کیسه های هوای اتومبیل، رطوبت دلیل اصلی یک بار مصرف بودن سیستم است. این سنسورها از دو قطعه باریک و بلند تشکیل شده اند که در اثر افت سریع شتاب اتومبیل به هم می چسبند و موجب بازشدن کیسه های هوا می شوند وجود آب روی این تیغه ها (به دلیل کشش سطحی بالای آن) باعث می شود که دو قطعه در فاصله بسیار کمی از یکدیگر قرار گیرند و چنانچه روانکاری قطعات توسط الکل صورت گیرد این پدیده نیز برطرف خواهد شد و شاید بتوان کیسه هوا را بدون تعویض سنسور، دوباره به کار انداخت.
تلاش پژوهشگران برای استفاده از روانکار گازی در فشارهای مختلف بخار نشان می دهد این روش در حیطه وسیعی از فشار محیط، قابل استفاده است.
کوچک بودن مولکول های الکل به آنها اجازه می دهد به راحتی تمام جزئیات سطح این قبیل ماشین ها را پوشش دهند و حضور دایمی گاز در اطراف کل سیستم آن را خود تعمیر می سازد به گونه ای که به محض از بین رفتن فیلم نازک مایع در اثر ساییدگی، بخشی از گاز موجود برای ترمیم آن، روی سطح کندانس می شود. نکته قابل توجه اینکه این نوع روانکاری به هیچ وجه در عملکرد مکانیکی و الکتریکی سیستم اختلالی ایجاد نمی کند.
تلاش ها برای دستیابی به روشی به منظور محفظه بندی MEM و همچنین چگونگی تزریق گاز به سیستم همچنان ادامه دارد.

منبع: roghansanat.com

 

[P O U R I A]

روانکاری صنایع شیشه سازی و اهمیت آن

روانکاری صنایع شیشه سازی و اهمیت آن

سری به یک کارخانه تولید شیشه های چند لایه می زنیم. در اتاقک مخصوص این کارخانه، خمیر تهیه شده از دستگاه Extruder خارج شده و به کمک دستگاه پیچش به صورت رول درآورده می شود تا از آن نوارهایی با ضخامت مطلوب تولید شود. دستگاهی بزرگ با یاتاقان های فنجانی در دو طرف آن. اما چگونه می توان روانکاری مطلوب برای استفاده در یاتاقان های چنین دستگاهی یافت؟ به طور حتم پاسخ، روانکار نیمه جامد یا همان گریس است اما با چه ویژگی هایی؟
بهترین روش برای یافتن پاسخ این سئوال، بررسی و تحلیل شرایطی است که عملکرد یاتاقان را تحت تاثیر قرار می دهد مانند: درجه حرارت (که می تواند بسیار بالا یا بسیار پایین یا در حد نرمال باشد)، رطوبت، وجود گرد و غبار، نور و پرتوهای الکترو مغناطیسی.
همانطور که گفته شد،‌ خمیر مخصوص تولید لایه پلاستیکی که یکی از اجزای اصلی شیشه های لامینت (چند لایه) اتومبیل و بعضی شیشه های ساختمانی است، در دمای بالایی از دستگاه Extruder خارج می شود و در دستگاه پیچش می پیچد تا به صورت رول در آید. در اثر پیچش این مواد پلاستیکی، شوک های بزرگ الکترواستاتیک به دستگاه وارد می شود. از طرفی سیستم در معرض گردوغبار محیطی است و همچنین به علت ویسکوزیته بالای خمیر، یاتاقان این دستگاه بار زیادی را باید تحمل کند.
شوک های الکترواستاتیک عامل اصلی اکسیداسیون گریس موجود در یاتاقان فنجانی است. در نتیجه در اثر کمبود روانکار و به وجود آمدن لجن های سیاه گریس به شدت حاوی گردوغبار است، یاتاقان دستگاه آسیب می بیند. مگر آنکه در دوره های زمانی کوتاه (مثل یک یا دو روز) یاتاقان دوباره گریس کاری شود.
در آزمایشی که برای تشخیص گریس مناسب برای این نوع دستگاهها انجام شد هر دو دسته گریس پایه سنتزی و معدنی مورد آزمایش قرارگرفت اما همگی در معرض شوک های الکترواستاتیک نتیجه مشابهی نشان دادند: جواب آزمایش در دو گروه گریس، اکسیداسیون سریع و تشکیل ته ماند، سیاه رنگ بود.
همانطور که می دانید، بیشتر روانکار یا مستقیماً از پالایش نفت بدست می آیند یا به صورت سنتزی تولید می شوند. هرچند افزودنی ها با افزایش توان روانکاری روغن پایه (افزایش مقاومت در برابر خوردگی یا سایش …) باعث تقویت کارایی روانکار می شود اما نمی تواند تغییر عمده ای در محدودیت های ذاتی روغن پایه ایجاد کند.
در این آزمایش گریس های آزمایش شده، روانکاری مطلوبی از خود نشان دادند اما تمام آنها فاقد روغن پایه ای بودند که توان مقاومت در مقابل نیروهای شدید الکترواستاتیک را داشته باشد. بنابراین ماده سنتزی جدیدی به نام پلی فنیل اتر (PPE) به عنوان روغن پایه ای مطلوب برای مقابله با شوک های پرانرژی الکترواستاتیک طراحی و پیشنهاد شد.
آنچه که باعث شد PPE ها، از دو نوع روغن پایه های معدنی و روغن پایه های سنتزی جدا شده و به صورت دسته ای خاص درآیند، انرژیِ رزونانس مولکولی بالای آنهاست. برای تجزیه مولکول های این ماده و همچنین اکسیداسیون آن انرژی بسیار بالایی لازم است.
روغن پایه PPE مخصوص شرایط خاص محیطی و عملیاتی طراحی شده است و تفاوتی ندارد که در معرض کدام شکل از انرژی قرار گیرد. این انرژی می تواند شوک های شدید الکترواستاتیک، حرارت یا حتی پرتوهای گاما باشد، حتی درجات بالای حضور این انرژی ها، روانکارهای با روغن پایهPPE بازهم دست نخورده باقی می ماند. دلیل اصلی استفاده از PPE در محیط هایی مانند راکتور هسته ای، ماهواره ها، ایستگاه های فضایی و شاتل ها (جایی که تابش های شدید کیهانی اصلی ترین فاکتور تاثیر گذار روی روانکار است) نیز همین ویژگی روغن پایه PPE است.
روانکارهای پلی فنیل اتر قابلیت های دیگری نیز دارند که مقاومت بالا در مقابل خوردگی و زنگ زدگی سطوح، فشار بخار بسیار پایین، تمایل کم به شرکت در واکنش شیمیایی با درزگیرها و مقاومت خوب در برابر رطوبت از آن جمله اند.
پیش از استفاده از گریس پایه PPE در یاتاقان دستگاه پیچش، بالاترین میزان طول عمر مفید گریس دو روز بود وگریس می بایست به سرعت تعویض می شد. در غیر این صورت صفحه های کروم پرس شده روی شفت دستگاه در محل گردش درون یاتاقان به دلیل کاهش توان روانکاری گریس دچار آسیب دیدگی می شد. حتی اگر تعویض گریسبه موقع صورت
می گرفت باز هم هر۶ ماه یک بار، پرس مجدد صفحه های کروم اجتناب ناپذیر بود.
آنچه در این مقاله آمده است اهمیت روانکاری مناسب قطعات و دستگاه های مختلف با شرایط محیطی متفاوت را گوشزد می کند. هر چند به ظاهر یا از نظر هزینه پرداختی آنچنان چشمگیر نیست اما امروزه اهمیت آن به اهل فن آنچنان بارز است که یکی از اصلی ترین اهرم های افزایش بهره وری دستگاه ها و واحدهای تولیدی و حتی خودروها به شمار می رود.

منبع: roghansanat.com

 

[P O U R I A]

گرانروی , ویسكوزیته

گرانروی , ویسكوزیته

گِرانرَوی ، ویسکوزیته، یا لزجت عبارت است از مقاومت یک مایع در برابر اعمال تنش برشی. در یک سیال ‏جاری (در حال حرکت)، که لایه‌های مختلف آن نسبت به یکدیگر جابجا می‌شوند، به‌مقدار مقاومت لایه‌های سیال ‏در برابر لغزش روی هم گرانروی سیال می‌گویند. هرچه گرانروی مایعی بیشتر باشد، برای ایجاد تغییر شکل ‏یکسان، به تنش برشی بیشتری نیاز است. به‌عنوان مثال گرانروی عسل از گرانروی شیر بسیار بیشتر است.‏
با افزایش دما لزجت سیالات مایع کاهش می یابدولی در گازها،قضیه برعکس است،البته درصد تغییرات آن برای ‏سیالات مختلف متفاوت است.‏
گرانروی(ویسکوزیته) روغن با تغییر دمای روغن, تغییر می کند و هر چه روغن گرمتر شود, گرانروی آن کمتر می گردد. گرانروی روغنها معمولاً در دمای 40 و 100 درجه سانتی گراد اندازه گیری می شود

 

[P O U R I A]

شاخص گرانروی , Viscosity Index

شاخص گرانروی , Viscosity Index

فاكتوری است كه اثر تغییرات دما را بر گرانروی نشان می دهد. هر چه‎ ‎شاخص گرانروی ‏روغن بزرگتر باشد, تغییرات گرانروی روغن در اثر تغییرات دما كمتر‎ ‎می شود و بر عكس‎.‎

 

[P O U R I A]

نقطه ریزش , Pour Point

نقطه ریزش , Pour Point

حداقل درجه ای که در آن روغن پس از سرد شدن تدریجی و تحت شرایط معین ٬ جاری گردد را نقطه ریزش گویند. فشار و شرایطی که ‏روغن با آن روبرو است در نقطه ریزش آن تاثیر میگذارد و این تاثیر اغلب در جهت بالا رفتن نقطه جوش است. روغن هایی که برای ‏کار در شرایط سرد انتخاب شده اند باید نقطه ریزش پایینی داشته باشند. در این مورد نکات زیر قابل تامل است:‏
نقطه ریزش روغن کمتر از حداقل درجه حرارت محیطی باشد که در آن کار میکند.‏
نقطه ریزش روغن کمتر از حداقل درجه حرارت کارکرد سیستم مکانیکی باشد که در آن مصرف میشود.‏
قاعده کلی آن است که نقطه ریزش باید حداقل 10 درجه سانتیگراد زیر پائین ترین محدوده دمای پیش بینی شده باشد.‏

 

[P O U R I A]

نقطه اشتعال , Flash Point

نقطه اشتعال , Flash Point

نقطه اشتعال پایین ترین دمایی كه در آن روغن به اندازه كافی به بخار تبدیل شده به طوریكه‎ ‎با نزدیك ‏شدن شعله آتش در یك لحظه مشتعل و سپس خاموش گردد. این خصوصیت فیزیكی‎ ‎معیاری برای اندازه گیری میزان آتش گیری و فراریت روغن است‎.‎

 

[P O U R I A]

چگالي , دانسيته , ‏Density

چگالي , دانسيته , ‏Density

در علوم پایه‎ ‎چگالی‎ ‎را مقدار‎ ‎جرم‎ ‎موجود در واحد‎ ‎حجم‎ ‎ماده می‌دانند‎. ‎‏ و آن را با علامت اختصاری‎ ρ ‎نشان ‏می‌دهند که از رابطه‎ ρ=m/V ‎به دست‎ ‎می‌آید. در صورتی که در علوم پیشرفته، این تعریف از چگالی صحیح ‏نیست و‎ ‎دقیقا تعریف جرم واحد حجم یا جرم مخصوص یا همان‎ ‎دانسیته‎ ‎می‌باشد. در علم کل، وزن مخصوص یک ‏ماده به وزن آب هم‌حجم آن را در شرایط استاندارد، چگالی می‌گویند و ان را با‎ S ‎نشان می‌دهند در رابطهٔ ذکر ‏شده، ‏ρ ‎چگالی ماده، ‏m ‎جرم جسم و‎ V ‎حجم اشغال شده توسط آن ماده‌است. همچنین، بین چگالی و‎ ‎وزن ‏مخصوص‎ ‎باید تفاوت قائل شد. چگالی مقدار‎ ‎جرم‎ ‎موجود در واحد حجم است، ولی وزن مخصوص به معنی‎ ‎وزن‎ ‎واحد حجم ماده‌است.‏
جرم مخصوص‎ ‎یا‎ ‎دانسیته‎ ‎جرم‎ ‎واحد‎ ‎حجم‎ ‎است. جرم مخصوص را با‎ ρ ‎نشان می‌دهند‎.‎
برای تعریف جرم مخصوص در یک نقطه، حجم کوچکی در اطراف نقطه در نظر گرفته و جرم سیال را داخل آن ‏حجم تقسیم نموده و‎ ‎حد‎ ‎این نسبت را وقتی تغییرات حجم به اپسیلون میل می‌کند می‌گیریم. درخور ذکر‎ ‎است که ‏اپسیلون در اینجا درست است که واحد بسیار کوچکی است، اما از فاصلهٓ‎ ‎متوسط مولکول‌های جسم، بزرگ‏تر ‏است‎. ‎

 

[P O U R I A]

نقطه احتراق , ‏Fire Point

نقطه احتراق , ‏Fire Point

پایین ترین دمایی است كه در آن روغن به اندازه ای بخار تولید كند كه با‎ ‎نزدیك كردن عله, ‏مشتعل شده و این اشتعال مدتی ادامه یابد. معمولاً نقطه‎ ‎احتراق حدود 15 درجه سانتیگراد ‏بالاتر از نقطه اشتعال است لذا اندازه گیری و قید‎ ‎نمی گردد‎.‎

 

[P O U R I A]

گريس

گريس

گريس ماده ايست ژلاتيني به صورت نيمه جامد كه از يك ماده روانساز و يك پر كننده (thickener) ، معدني يا سنتيك تشكيل يافته است. اين ماده درجايي مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه نتوان از روانكاران ديگر با غلظت كم (روغنها) استفاده نمود. گريس از پيدايش الياف صابوني (fibers) بصورت تشكيل كريستال در روغن بدست مي آيد. بافت آنها به دسته هاي كره اي و اليافي (كوتاه، بلند و ريش ريش) تقسيم بندي شده اند. گريس را با پايه صابوني آن معرفي مي‌نمايند. اين پايه مي‌تواند به صورت مواد آلي و يا غير آلي و روغن ساخت آن نيز معدني و يا سنتتيك باشد. گریس یا روغن (grease) ، برشی از نفت خام با نقطه جوش بالاتر از 400 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

طول الياف گريس از 0/01 تا 100 و قطر آن تا 12 هزارم ميكرون متفاوت است. هر چه نسبت طول الياف به قطر آن بيشتر باشد، گريس داراي قوام بهتري است. پايه پركننده‌هاي عمده گريس‌ها شامل صابون، كلسيم، سديم، ليتيوم، آلومينيوم و مواد غير آلي است.

 

[P O U R I A]

روشهای تهیه گریس در پالایشگاه

روشهای تهیه گریس در پالایشگاه

روغنهای نفتی (گریس) یکی به روش تقطیر در پالایشگاه تهیه می‌شوند، به این صورت که بعضی روغنها از چکیده‌های حاصل از تقطیر تحت خلاء یا تقطیر بوسیله بخار آب تهیه می‌شوند. گروهی از این مواد نیز از اختلاط چکیده‌ها و باقی مانده‌ها بدست می‌آیند. چکیده‌های مناسب برای تهیه گریس عبارتند از:

هیدروکربنهایی که در مولکول آنها از 25 تا 35 و یا احتمالا 40 اتم کربن وجود دارد. در مولکول باقیمانده‌هایی که به عنوان روغن گریس بکار می‌رود، از 50 تا 60 و حتی گاهی تا 80 و بیشتر اتم کربن وجود دارد. ساختمان مولکولی روغنهای پالایش شده معمولا با روغنهای خام به مقدار قابل ملاحظه‌ای تفاوت دارد. زیرا در جریان پالایش ، واکسها (مومها) که قسمت اعظم آن را پارافینهای نرمال تشکیل می‌دهد، حذف می‌شوند. ثانیا پالایش از راه استخراج بوسیله حلال و عمل جذب سطحی ، بیشترِ مواد غیر هیدروکربنی و معطره‌های چند حلقه‌ای (هیدروکربنهای آروماتیک) و احتمالا بعضی از سیکلو پارافینهای چند حلقه‌ای را حذف می‌نماید.

وجه تمایز روغنهای نفتی یا گریس از سایر مواد نفتی در درجه اول ، ویسکوزیته زیاد آنهاست و در درجه دوم ، بررسی ساختمان مولکولی روغنهای نفتی برای توجیه غلظت می‌باشد. گریس که یکی از برشهای فوق‌العاده مهم نفت خام است، در حقیقت برشی از نفت است که به هدر می‌رود. در مقابل نفت سفید است که به عنوان سوخت بکار می‌رود.