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轴承摩擦力的下降?

通过迈克桑托拉|2019年9月10日

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Mike Santora编辑

SMB-双轴承 - 比较图像

适当的润滑剂将减少轴承部件的内滑动表面之间的摩擦,并减少或防止滚动元件内的滚动元件的金属到金属接触。

长期以来,设计工程师一直在寻找材料涂层的方法来减少摩擦。但是,新发现的材料的重组能在宏观尺度上减少摩擦吗?在这里,EZO轴承供应商SMB轴承的董事总经理Chris Johnson解释了未来的表面处理,包括石墨烯和石墨烯相关材料(GRM)的创新,如何能够更好或无限的轴承磨损。

经常在许多行业和部门遇到,摩擦是生活的事实。在每个人造,自然或生物系统中滚动,旋转或滑动接触界面将产生摩擦。如果没有有效地减少或控制,过量的摩擦通常会导致更高的磨损损失,最终可靠,可靠性差和寿命。

摩擦最基本的定义是防止两个移动表面彼此接触的两个移动表面的光滑和容易移动的力。随着摩擦来磨损和撕裂,因此,需要液体或固体形式的润滑剂来防止这种情况。然而,摩擦可以是工程师的复杂问题 - 轴承摩擦不是恒定的,并且使用在滚动元件,滚道和笼中的润滑剂膜中发生的某些摩擦学现象来解决。

适当的润滑剂将减少轴承部件的内滑动表面之间的摩擦,并减少或防止滚动元件内的滚动元件的金属到金属接触。虽然这是减少磨损和防止腐蚀的好方法,但有新材料,当在轴承上使用时,与目前市场上目前的润滑和表面处理选项相比,显着减少摩擦。

Superlubricity
在宏观尺度上,摩擦是表面微观缺陷的结果。然而,在原子尺度上,摩擦涉及单个原子之间的吸引力。这种关系揭示了超润滑现象;原子尺度的结构不匹配使得一个表面的多个原子不可能接近另一个表面的原子,从而导致极低的摩擦。

自从1990年首次提出超级润滑性以来,几组观察到效果,但由于宏观表面之间的不一定,难以扩大。直到现在。

由于石墨具有层状晶格的性质,它被用于早期的研究。想象鸡蛋箱;当纸盒对齐时,它们会相互粘在一起,但如果它们不对齐,它们就不会粘在一起,而且它们可以很容易地相互滑过。石墨的晶格组成,在某种程度上可与这些鸡蛋盒的堆叠相媲美,为进一步研究超润滑性提供了一个很好的候选者。

SMB-石墨烯 - 数字渲染

由于石墨烯是超薄的,即使是多层的,它可以应用于具有振动、旋转和滑动接触的系统,以减少摩擦和磨损,并保护轴承在暴露于水时免受腐蚀,这一过程通常被称为摩擦腐蚀。

石墨烯和克
石墨烯及其润滑剂的摩擦潜力仍然是较为未探索的,少量调查用作自润滑固体或作为润滑油的添加剂。通过石墨烯是一种二维材料,它提供了通常通常不会看到的独特摩擦和磨损性能。除了其良好的热,电气,光学和机械性能之外,石墨烯还可以用作轴承的液体或胶体润滑剂,甚至可以用作表面薄片。

由于石墨烯是超薄的,即使是多层的,它可以应用于具有振动、旋转和滑动接触的系统,以减少摩擦和磨损,并保护轴承在暴露于水时免受腐蚀,这一过程通常被称为摩擦腐蚀。这是由于石墨烯表现出光滑的质地,这可能使它成为一种优秀的润滑剂。

除剪切和高度保护性低,石墨烯在轴承中的应用防止钢表面氧化由于其相对缺乏对液体和气体的渗透性。研究表明,石墨烯的少量层不仅可以减少钢摩擦七倍,而且还磨损10,000倍,减少摩擦腐蚀。

与添加传统润滑剂 - 石墨烯相比,将石墨烯涂层添加到轴承中的方法不需要任何额外的处理步骤,除了仅洒少量的溶液或喷洒表面上的溶液,使这个过程简单,环保和成本效益。

除了对环境没有危害,由于薄片在初始磨损周期期间重新定位本身的能力,可以持续相当大的时间,这可以持续相当大的时间。提供非常低的系数摩擦(COF)。

在一项关于石墨烯作为一种新型润滑剂的潜力的研究中,研究人员估计,新材料减少的摩擦能量损失每年将产生24.6亿千瓦时的潜在能源节约,相当于150万桶石油。

显然,石墨烯的创新和新发现的材料都有潜力成为轴承的固体和液体润滑剂。一旦完全开发出来,这些新的润滑选项将对许多应用产生积极的影响,可能导致巨大的能源节约。

SMB.
smbbearings.com


提交:轴承
标记:SMB.

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