Antriebs Praxis Нанотрибологическая защита от износа

NanoVit — средство от износа

NanoVit cмешивается c маслом в незначительном количестве и образует Нанотрибологическое защитное покрытие от износа. Вследствие этого трение и износ существенно снижаются.

Известно, что огромные потери энергии и потери материала возникают из-за трения и износа. Таким образом, большое значение уделяется защите от износа и уменьшению трения в приводах.

Часто применяются специальные слои на поверхностях трения. Они могут состоять из разных компонентов, например из металлов, таких как хром, никель, железо или неметаллов, как графит, или, из слоев сплава, или многокомпонентных слоев из оксида алюминия, слоев керамики или пластмассовых слоев.

Такие слои выполняют функции уменьшения износа, уменьшения трения, также и регенерации испорченных поверхностей трения..

Эта отрасль находила решения на базе нанотехнологий.

В настоящее время существуют так называемые жесткие или мягкие нано-защитные покрытия от износа.

Жесткие слои, например металлические покрытия из алюминия, наносятся посредством тепловых способов напыления (метод металлизации распылением, горящим распылением и т.д.). Ограничение состоит в том, что эти слои не могут гарантировать упругое, уменьшающее трение защитное покрытие от износа.

Мягкие слои наносятся посредством электролитического осаждения на поверхностях трения. Такое покрытие должно крепко держаться на поверхностях трения и быть упругим и температуростойким. Ее молекулы должны иметь форму сфер, так как остроконечные кристаллические структуры действовали бы как абразив.

MSH поставил себе эту задачу, в итоге разработал и запатентовал технологию по имени NanoVit.

По сравнению с существующими в настоящее время жесткими и мягкими нано-защитными покрытиями от износа NanoVit имеет следующие качества: NanoVit стабилен под давлением, гибкий, упругий, сохраняет свои смазочные качества даже при температуре 1200 °C, имеет стабильную нано-кристаллическую форму, защищает от износа

Его можно применять во всех приводах, где нежелательны трение и износ.

NanoVit строит защитное покрытие от износа в зонах трения: при большой силе трения и высокой температуре возникает модифицируемый и самовосстанавливающийся слой толщиной от 3 до 700 нм. Рабочая концентрация NanoVit составляет меньше, чем тысячный процент в пассивной среде и работает в нано-области.

Nanovit ведет к самопостроению структуры с масляными молекулами. При этом молекулы масла ориентируются по-новому и образуют гибкую и упругую молекулярную структуру, которая гибко приспосабливается к условиям работы.

В самопроцессе регулирования слой реагирует: Если растет давление, и соответственно степень износа, то слой расширяется. Интервал между поверхностями трения резко сокращается. При самом высоком давлении и в точке с самым незначительным трением слой прекращает расширяться. Таким образом, поверхности трения противодействуют друг другу.
NanoVit не нужно путать с обычными добавками твердого вещества или смазочного материала. NanoVit не образует твердый слой, также не влияет на состав или свойства смазок. Слой остается даже после смены смазок. (Пример: в моторе легкового автомобиля до 150.000 км или до 5 смен масла)

NanoVit Принцип работы
Исследованию согласно стандарта DIN 51350 часть 4 показали, что этот слой значительно уменьшает износ. При испытании пытались инициировать в том числе максимальную нагрузку 12.000 N, т.е. 1,2 т, которая должна была привести к свариванию сфер. Необычно, но согласно тесту, сферы при этих нагрузках не могли свариваться.

При проведении анализа на состав этой испытанной смеси, фиксировали, что 99% составляет минеральное масло и 1% NanoVit. Итог: В испытании масло (простое минеральное масло 10W40) достигло значительного уменьшения износа с NanoVit.

MSH придерживается точки зрения, что применение NanoVit в смазочной среде, как напр., масло, паста или жир, а также и при сухом трении, дает гарантию эффективного и экономически целесообразного метода нано-защиты от износа.
Дополнительно к защите от износа достигают также вторичных эффектов, например сокращение расхода смазок; систематическая очистка системы; восстановление поврежденных мест на металлической поверхности; оптимизация мощности агрегата; повышение давления масла(восстановление вязкости масла); сокращение эмиссии и других отходящих газов; сокращение уровня вибрации и уровня шума.

Технические подробности

Фото поверхностей после применеия NanoVit и без него

NanoVit состоит из специально обработанного SiO2, Al2O3, плазма-обработанного C и смазочной среды, подобной маслу. Соотношение — это 99,9% моторного масла 10W40 и < 0,1% NanoVit.

Т.е. NanoVit используется как добавка к маслу.

Оксид кремния образует полимер с маслом. Т.е. на основе высокой способности схватывания SiO2 прежняя молекулярная структура масла превращается в сферическую молекулярную структуру. Из трехмерных структур строится, что-то вроде упругой шариковой цепи, которая может гибко приспосабливаться к условиям работы, как «динамичная губка».

NanoVit не оказывает влияния на свойства смазочных материалов и не образует жесткие слои. Воздействие NanoVit продолжается и после смены масла. NanoVit не содержит растворителей материалов.

NanoVit работает в нано-области (3-700 нм). Это ведет к самопостроению структуры с молекулами масла. Молекулы масла ориентируются по-новому и образуют гибкую и упругую молекулярную структуру, которая гибко приспосабливается к условиям работы.

NanoVit испытан, относительно его эффективности в ТЮФ Тюрингии, специальным высшим учебным заведением Любека согласно стандарта DIN 51350 — 4-х сферическим аппаратом, согласно стандарта DIN 51834 (линейное колебание)DIN 51834 (линейное колебание), сертифицирован и свободно распространяем.

Таким образом, например, отчёт специальных высших учебных заведений подтвердил, что при максимальной нагрузке мощности 12.000 N никакое, так называемое, сваривание сфер не произошло. Т.е. этот продукт работает при нагрузке более чем 12 KN при трении от 0,12 μ.

Обработка делится на 2 этапа. В первом этапе происходит основательная очистка микрорельефа от микрочастиц продуктов износа, остаточных продуктов сгорания и других примесей. Во втором этапе происходит непосредственный синтез многослойного покрытия на всей поверхности трения. Увеличивается площадь нагруженных зон трения образованным покрытием, вслед за этим покрытие распространяется на все вращающиеся площади.

В зависимости от размера и мощностей контакта поверхность вращающихся частей обновляется. Во время формирования
покрытия, температура в зонах трения снижается и образование покрытия замедляется до полной остановки. Таким образом, возникает процесс саморегулирования структуры защитного покрытия.