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

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

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

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

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

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

圖1 薄膜潤滑機理分布圖

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

圖2 石墨烯潤滑油摩擦實驗示意圖

圖3 石墨烯潤滑油的磨斑表面形貌表征： (a)潤滑油基礎油；(b)質(zhì)量分數(shù)0.06 %石墨烯潤滑油；(c)質(zhì)量分數(shù)5 %石墨烯潤滑油

采用四球摩擦磨損試驗機(圖2)對經(jīng)油酸處理的石墨烯改性潤滑油進行摩擦磨損性能測試。通過觀察磨斑表面形貌(圖3)進一步分析潤滑油的摩擦性能。圖3(a)為潤滑油基礎油的磨斑表面形貌，左圖為掃描電子顯微圖像，右下角是磨斑光學顯微鏡的全貌，右圖是白光干涉三維圖像。從圖3(a)可見，磨斑表面溝壑起伏，粗糙度為464nm，兩摩擦副直接的接觸使得磨損很大。圖3(b)是質(zhì)量分數(shù)0.06%的石墨烯潤滑油的磨斑表面形貌。對比潤滑油基礎油，其形貌相對平整，粗糙度下降至220 nm，貼合在摩擦副表面的石墨烯保護了摩擦副，增強了潤滑油的抗磨性能。圖3(c)是質(zhì)量分數(shù)5%的石墨烯潤滑油的磨斑表面形貌。其表面起伏增加，粗糙度升至775 nm，大量堆積在摩擦界面的石墨烯相互接觸，成為研磨劑，增強了摩擦副的磨損，潤滑油抗磨性能甚至不如潤滑油基礎油。

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

由膠體磨,分散機組合而成的高科技產(chǎn)品。

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

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

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

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

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


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