استفاده از نانومادیات در توسعه اجزای مکانیکی بسیار آرام

این مواد می توانند مهندسی شوند تا رطوبت داخلی بالا، ضریب اصطکاک پایین و مدیریت حرارتی برتر را نشان دهند – که برای تولید سیستم های مکانیکی آرام و با دوام بسیار حیاتی است.

مکانیسم های کلیدی کاهش نویز با نانومواد

اختلال در ارتعاش و انرژی

نویز در سیستم های مکانیکی عمدتاً ناشی از ارتعاشات انتقال یافته از طریق اجزای نانو مادی، به ویژه نانوسیم ها با نسبت های بالا به وزن و اصطکاک داخلی است، می تواند انرژی ارتعاشی را به طور موثر جذب و پراکنده کند، به عنوان مثال، اضافه کردن نانولوله های کربنی به یک ماتریس پلیمر، مواد را ایجاد می کند که ارتعاشات مکانیکی را از طریق interfacial و کشویی، کاهش می دهد.

کاهش نقدینگی و مهندسی سطح

انحراف بین قطعات متحرک باعث ایجاد صدا و سایش می شود. روان کننده های مبتنی بر نانوذرات سطح را پر می کنند، یک فیلم نازک و محافظ ایجاد می کنند که ضریب اصطکاک را کاهش می دهد. برخی از نانو مواد نانوی، مانند گرافن یا گوگردوم، به عنوان روان کننده های جامد با قدرت بسیار کم است.

مدیریت حرارتی

ساخت گرما از اصطکاک می تواند باعث گسترش حرارتی، بدخواهانه و افزایش سر و صدا شود. نانومواد با هدایت حرارتی بالا - مانند گرافن و نانولوله های کربنی - کمک می کند تا گرما را به طور موثر، حفظ ثبات بعدی و کاهش ارتعاشات ناشی از گرما پراکنده کنند.

برنامه های کاربردی در قطعات مکانیکی: A Deeper Look

صندلی ها

بلبرینگ های متعارف باعث ایجاد سر و صدا به دلیل تماس با رول و لرزش. Nanostructured سطوح، اغلب با کربن مانند الماس (DLC) یا تزریق با نانوذرات، کاهش اصطکاک و تحقیقات سر و صدا نشان داده است که بلبرینگ با استفاده از قفس های پلیمری CNT-reforced نشان می دهد تا 40٪ سطح صدای پایین تر، علاوه بر این، یاتاقان های سرامیکی ترکیبی با بافت نانو اجرا می شود و نیاز به روانکاری کمتر آرام دارند.

دانلود بازی The Seals and Glorys

تمبر و واشرها از نشت مایعات جلوگیری می کنند و ارتعاشات را جذب می کنند. نانوکومایتی - مانند لاستیک سیلیکون با فیلرهای نانو-سیلیکا - ظرفیت مرطوب کننده را افزایش می دهد و آبریز را تحت بارهای پویا نگه می دارد.این مواد انتقال نویز مکانیکی را کاهش می دهد و از queak های با فرکانس بالا ناشی از مهر و موم کردن لب-ل.

لوبی ها و گریس ها

روان کننده های تزریق شده نانوذرات (به عنوان مثال، اکسید مس، سولفات تنگستن یا گرافن) می توانند ضریب اصطکاک را 20 تا 50٪ در مقایسه با روغن های معمولی کاهش دهند و حفره های سطحی را پر کنند و یک فیلم سه گانه ایجاد کنند که صدای را از تماس فلزی به فلز در گیربکس های الکتریکی کاهش می دهد، چنین روان کننده هایی نشان داده شده است که چندین دسی بل را برش می دهند.

Gears و Transfer Elements

Gears به دلیل اثرات مش برداری و اصطکاک کشویی، پوشش های سطحی ساخته شده از مواد نانوساختار یافته (به عنوان مثال TiAlN، CrN یا DLC) کاهش سایش و کاهش سر و صدا در حال اجرا را تولید می کنند. برخی از تولید کنندگان با دنده های ساخته شده از کامپوزیت های نانو فیبر که به طور ذاتی ارتعاشات جذب می کنند، آزمایش می کنند.

ساختار Damping در کادر ماشین

فریم های ابزار ماشین و مسکن ساخته شده از نانوکومات فلزی-ماtrix (به عنوان مثال، آلومینیوم با نانوذرات کاربید سیلیکون) سفت و سخت با نسبت های مرطوب عالی فراهم می کند، این انتقال کلی لرزش را کاهش می دهد و تجهیزات صنعتی را آرام تر می کند.

استفاده های صنعتی-شکار از نانو مواد برای قطعات آرام

ماشین خودرو

خودروسازان تحت فشار برای کاهش سر و صدا کابین و پاسخگویی به مقررات سر و صدا سخت تر است. [۲۲] موتور مبتنی بر نانو، پد ترمز با ذرات نانو-ceramic، و چرخ دنده های موتور الکتریکی خاموش در حال معرفی هستند.

فضا- Aerospace

موتورهای هواپیما و سیستم های تهویه مطبوع کابین نیاز به عملیات بسیار آرام دارند. پوشش های نانو مواد در تیغه های توربین باعث کاهش سر و صدای آئرودینامیک و ارتعاشات می شود. مطالعات نشان داده اند که روان کننده های مبتنی بر گرافن در مونتاژ دنده های فرود در طول گسترش و عقب نشینی، صنعت هوافضا نیز در حال بررسی خطوط صوتی مبتنی بر کابل هستند. برای موتور جت.

تجهیزات پزشکی

ماشین های MRI، تهویه کننده ها و روبات های جراحی باید به آرامی عمل کنند تا از ناراحتی بیمار جلوگیری کنند.مواد نانوکومسیت در بلبرینگ ها و دنده های این دستگاه ها برای از بین بردن سر و صدا حواس استفاده می شود.

مصرف کنندگان الکترونیک

در هارد دیسک درایو، طرفداران خنک کننده و درایوهای نوری، روان کننده های نانومواد و یاتاقان های دقیق برای عملیات نزدیک به بخار حیاتی هستند.پیلین بر اساس چسب حرارتی همچنین صدای فن را با بهبود گسترش گرما کاهش می دهد، که سرعت فن پایین تر است.

مزایای فراتر از کاهش نویز

در حالی که تمرکز اصلی سر و صدا است، ادغام نانومواد به اجزای مکانیکی مزایای اضافی را ارائه می دهد که عملکرد کلی سیستم را بهبود می بخشد:

• ]Extended Component Life - کاهش اصطکاک و مقاومت در برابر سایش بهتر به معنی اجزای طولانی تر است.
• کاهش وزن - نانوکومسیها قدرت برتر را در تراکم پایین تر، کاهش وزن کم، نیروهای بی سابقه را کاهش می دهد و به صرفه جویی در انرژی کمک می کند.
• بهره وری انرژی - اصطکاک پایین به طور مستقیم کاهش قدرت از دست دادن در برخی از برنامه ها، استفاده از نانو-lubricants می تواند بهره وری سوخت را بهبود بخشد یا عمر باتری را در موتورهای الکتریکی به میزان 2 تا 5٪ افزایش دهد.
• هدایت حرارتی - نانو مواد کمک می کند تا گرما را از رابط های با چگالی بالا، حفظ دمای عملیاتی پایدار و جلوگیری از فرار حرارتی حذف کنید.
• Corrosion و مقاومت شیمیایی [FLT 1] - نانوپوش ها از سطوح فلزی از اکسیداسیون و حمله شیمیایی محافظت می کنند، کاهش نرخ نگهداری و شکست.