Giới thiệu kỹ thuật của Nano về bánh răng

Kỹ thuật kỹ thuật không gian, vận hành vật chất ở mức độ nguyên tử hay phân tử (thường là 1 đến 100 nano mét), đã nổi lên như một công cụ mạnh mẽ trong cơ chế cơ khí. Bánh răng là những thành phần cơ bản trong vô số máy móc - từ máy móc và động cơ máy bay đến các máy móc công nghiệp robot và tua bin gió. Tính chất bề mặt của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, tiếng ồn, rung động và dịch vụ. Bằng cách áp dụng công nghệ nano để thiết bị mặt, kỹ sư có thể đạt được những chất nâng cấp vật liệu trước đây với sự chuyển hóa hay bộ phận chuyển hóa thông thường. Bài này khám phá cách các vật liệu nano và kỹ thuật nano đang chuyển đổi chức năng, và giảm hiệu suất hoạt động, và tăng cường độ lão hóa năng và giảm hiệu suất năng và giảm năng lượng và giảm đi năng lượng

Các vật liệu khóa giúp tăng cường mặt phẳng

Một số vật liệu nano đã được khám phá và triển khai để cải thiện các đặc điểm bề mặt.

  • Diamond-giống Carbon (DLC): ) vỏ bọc dLC hiển thị hệ số ma sát cực thấp (như 0.02) và cực cứng. Khi được áp dụng như một bộ phim mỏng nano, DLC giảm đáng kể việc trượt và co lại trong các thiết bị có nhiều gắn kết với nhau.
  • Những vật liệu có lớp này cung cấp sự bôi trơn đặc tuyệt vời. Nnoparticles của molybden disulfides hoặc tungsfede in vers vers or reculfide stiess tạo ra các máy bay nghe được thấp hơn và ngăn chặn các liên lạc kim loại với nhau bằng kim loại.
  • Graphene và Carbon Nano ống: ith mạnh và sự điều khiển nhiệt cao khiến việc tăng cường mặt răng răng cưa và chất bôi trơn có thể được thêm vào lớp phủ hoặc chất bôi trơn để tăng khả năng chịu lực tăng áp và nhiệt làm giảm độ.
  • Caramic Nanopartcles (Al2O3, Si3N4, TiO2): Phân tán đồ gốm nanoparticles thành ma trận kim loại (v., điện không niken hay đồng) tạo ra các lớp phủ bằng cách mặc quần áo tốt và bảo vệ cocorosion.
  • Những bản sao của các chất na-nô (TiN, CrN, TiAlN): ) Lời khai hơi (PVD) của các chất kích thích nano mang tính chất bền, ít phụ thuộc vào lớp vỏ bọc làm co bóp và dính.

Lợi ích của kỹ thuật hàng loạt của Nano

Tuổi thọ ngày càng bền bỉ và làm cho đời sống trở nên thêm mỏi mệt

Những bề mặt có cấu trúc nano làm giảm đáng kể sự bắt đầu và truyền tải của các vụ nổ vi mô. Ví dụ, một vụ bọc 2–3 Công nghệ DLC có thể làm tăng sự sống của các thiết bị thiết bị theo dõi bởi hàng trăm phần trăm các mối quan hệ với nhau.

Giảm thiểu sự ma sát và mất năng lượng

Sự mất cân bằng trong hộp số tài khoản đồ thị với một lượng lớn năng lượng thải trong hệ thống cơ khí. Không có bề mặt cấu trúc, đặc biệt là những người có tính chất tự phát điện như MoS2 hoặc đồ thịeneennced coating, có thể giảm hiệu ứng ma sát đến 30–50% so với thép không có giấy. Điều này dịch trực tiếp là giảm nhiệt độ, nhiệt độ hoạt động thấp hơn, và tiết kiệm nhiên liệu hoặc điện năng.

Sự va chạm và sự kháng cự ma túy

Những lớp vỏ này có thể làm cho các chất lỏng này bị nhiễm độc, hoặc có thể làm cho các chất gây ăn mòn không đạt đến mức độ chính xác.

Điều phối độ say tăng cường

Các ống dầu hoặc mỡ được thêm vào như là “không có chất lỏng, chất lỏng di truyền chuyển giữa các chất làm trơn và làm mịn giao diện liên lạc, đồng thời đặt trên bề mặt kim loại, tạo thành một bộ ba chất bảo vệ tự phục hồi trong khi hoạt động.

Kỹ thuật ứng dụng công nghệ Nano cho bánh răng

Áo choàng qua sự suy yếu của Vanopo

Việc lấy lời khai hơi (PVD) và việc cung cấp lời khai hơi hóa học (CVD) được sử dụng rộng rãi để gửi vào lớp dày (0.5–5 nghiêng) phủ nanocomposite. Phương pháp tương ứng với từ trường plasma, hoặc catold CD (CVD), cho phép kiểm soát chính xác các hợp hồ quang và độ dày của các lớp DLC, TiN, hoặc CrN trên các thiết bị răng răng.

Hình dạng bề mặt không cấu trúc

Các kết cấu bề mặt Laser (LST) và việc tè được chụp có thể tạo các kiểu nano thường xuyên (dimps, rãnh hay cột) trên các bánh răng. Các kết cấu này hoạt động như hồ chứa dầu và bẫy mang mảnh vụn, giảm ma sát và ngăn chặn sự bóp méo cơ thể thứ ba. Khi kết hợp với một lớp vỏ nano tiếp theo, các lợi ích được thêm vào- văn bản và các thiết bị phủ có thể hiển thị đến 60% các điểm ma sát thấp hơn so với các vật thể không được xử lý.

Nhồi Nnoparticles trong Lubribs và lớp mặt đất

Việc bổ sung trực tiếp các mô hình nano để sản xuất dầu số là một phương pháp tiếp cận đơn giản, cải tiến các bánh răng cưa. MoS2, WS2, đồ thị siêu lỏng, và CAO nanoparticles có sẵn như dầu bổ sung. Những kỹ thuật tiên tiến hơn này cho các bề mặt bánh răng hàm nano với các khối điện tử thông qua tính năng điện tử (v. d., nikendiandiantly tổng hợp) hoặc là máy nén nóng (HPP) của một hỗn hợp nanopowmetal. Những hạt này cung cấp tính đa dạng đa dạng liên kết. Các hạt này cung cấp tính năng lượng tử dài nhất.

Phương pháp nén và chế tạo dung tích

Để sửa chữa bánh răng to hoặc đồng, việc phủ nhiệt lượng sẽ tạo ra một tuyến đường bằng nhựa để sản xuất các bộ phim gốm nano. Giải pháp tiền sử được phun, nhúng hoặc quay áo choàng trên các bánh răng cưa, sau đó chữa lành nhiệt để tạo thành lớp chất ô-xít cứng (v. g, TiO2 hoặc ZrO2). Trong khi khả năng điều khiển độ dày thì ít chính xác hơn PVD, vì vậy việc phủ PVD có thể áp dụng vào các thiết bị định lượng ngồi và tính toán hiệu quả điện tử để đạt được hiệu suất vừa phải.

Những thử thách và giới hạn

Mặc dù nó đã hứa, sự tích hợp công nghệ nano vào các thiết bị sản xuất phải đối mặt với nhiều chướng ngại vật:

  • Phụ đề được dịch bởi:
  • Hợp nhất về sự quảng cáo và sự thống nhất: ) Các thiết kế nano phải chịu đựng những áp lực liên lạc cao của người Hertzian (lên đến vài GP) và sự cúi đầu chu kỳ. Sự trì hoãn nghèo có thể dẫn đến sự ô nhiễm và thất bại thảm khốc. Các thiết kế liên lạc và hoạt động bề mặt cao đang được phát triển để cải thiện sự kết nối.
  • Quan tâm về mặt vũ trụ và sức khỏe: Nanoparticles có thể bị nhiễm độc nếu hít hoặc giải phóng trong quá trình sản xuất hoặc xử lý. Các tiến trình đóng cửa và quản lý chất thải thích hợp là thiết yếu để đảm bảo an toàn và bảo sự bảo vệ sinh thái của công nhân.
  • Sự kéo dài của cơ sở hạ tầng Nano: ) Một số bề mặt nano bị thoái hóa theo thời gian khi các cấu trúc nano địa lý mặc hoặc các phần nano trở nên cạn kiệt. Tiếp tục nghiên cứu về các lớp phủ tạo lại để phát tán các mô nano mới trong khi hoạt động (v. d., thông qua các hồ chứa nhúng).
  • Thời gian chờ đợi và thử nghiệm: ) Có thiếu tiêu chuẩn cho các công nghệ rộng rãi cho việc mặc áo chống đạn.

Những hướng đi trong tương lai và nghiên cứu sâu

Tự tập hợp bánh răng cưa với NanoReservoirs

Các nhà nghiên cứu đang phát triển các bánh răng cưa với bề mặt vi mô hoặc các lớp vỏ vi mô có kích thước nano, hoạt động như những hồ chứa chất bôi trơn chất béo, chất này có thể làm giảm nhu cầu sử dụng dầu trong các hộp dụng cụ có chứa ít chất béo.

Sự kết hợp thông minh với khả năng nhạy bén

Các lớp vỏ nano có chứa các ống nano có khả năng dẫn điện (v.g., cacbon nano ống) có thể tăng gấp đôi so với bộ phận cảm biến.

Hệ thống bôi trơn lai

Kết hợp các bánh răng cưa nano với các dụng cụ nanopartile cho thấy các bánh răng cưa có tính hợp tác với nhau. vỏ bọc cung cấp hiệu suất cố định, trong khi gói phụ thích ứng với điều kiện hoạt động khác nhau. Các thử nghiệm ban đầu cho thấy các bánh răng bị gắn kết với các dây treo đồ thị có thể tạo ra các hệ số ma sát dưới 0.01 dưới 0.1 độ trơn giới hạn.

Xây dựng sinh học

Những kỹ sư đang thiết kế bề mặt bánh răng cưa với các cấu trúc nano bậc thang ngăn chặn sự lây lan của dầu và làm tăng sự phát triển của các cấu trúc bề mặt tuần hoàn bằng laser (LIPSS) có thể được sản xuất với tốc độ cao trên các bánh răng bằng thép, tạo ra những mẫu hình giảm thiểu sự ma sát và ức chế sự phát triển của vi khuẩn trong các thiết bị xử lý thức ăn.

Kết luận

Công nghệ Nano tạo ra một đường dẫn chuyển đổi chất bôi trơn bề mặt bằng tia laser để tăng tính chất mặt phẳng, các công cụ có sẵn ngày nay đang cải thiện hiệu suất thiết bị trục trặc. Những thử thách về giá trị, tính bền vững và an toàn môi trường vẫn còn hoạt động các khu vực nghiên cứu, nhưng tốc độ đổi mới đang tăng tốc. Trong khi quá trình sản xuất và các tiêu chuẩn công nghệ nano xuất ra, công nghệ nano sẽ trở thành một phần tích hợp của thiết kế tự động trên các thiết kế tự động, không gian, năng lượng và các nhà thiết kế công nghiệp, và các kỹ sư, những người sẽ tiếp theo sẽ là những người có khả năng cải tiến, và những kỹ thuật hiệu quả hơn để đưa ra những kỹ thuật này, và những kỹ thuật cơ khí hiệu quả hơn, và những người có hiệu quả hơn nữa, những người sẽ tiếp theo, những kỹ thuật này sẽ trở nên hiệu quả hơn.

Để đọc thêm về áo khoác nano cho ngành học trim, hãy đề cập đến hướng dẫn của [FLT: 0] về áo choàng kim cương ) trong nhật báo [FLT: 2] nghiên cứu này [T: 5] các nghiên cứu về áo khoác nano trên áo khoác .