Sut mae Ychwanegion Iraid HBN yn Cyfrannu at Dechnolegau Gwyrddach
Oct 09, 2021
Mae ffrithiant a gwisgo yn gynhenid i rannau symudol. Mae un rhan o bump o gyfanswm defnydd ynni'r byd yn mynd i oresgyn ffrithiant. Defnyddwyr mwyaf yr ynni hwn yw cludo, cynhyrchu pŵer a gweithgynhyrchu. Er bod y sectorau hyn yn hanfodol i'n cymdeithas, mae'r ymrwymiad byd-eang i frwydro yn erbyn newid yn yr hinsawdd a chyflawni cymdeithas carbon-niwtral erbyn y flwyddyn 2050 yn galw am dechnolegau iro arloesol i fynd i'r afael â ffrithiant. O fewn pymtheng mlynedd, mae potensial i arbed hyd at 40% o'r colledion ynni hyn sy'n deillio o ffrithiant a gwisgo, a thrwy hynny leihau'r ôl troed carbon byd-eang yn sylweddol. Mae'r arbedion hyn yn cyfateb i 1.4% o'r CMC byd-eang blynyddol.
Datrysiadau Tribolegol
rydym wedi ymrwymo i fynd i'r afael â'r broblem gynhenid hon trwy gynhyrchu atebion tribolegol datblygedig ar gyfer technolegau cynaliadwy. Un dechneg o'r radd flaenaf o'r fath yw defnyddio ychwanegion iraid gwrth-wisgo a gwrth-ffrithiant. Mae ein ychwanegion iraid nitrid boron hecsagonol (HBN) wedi gosod safonau newydd fel ireidiau perfformiad uchel ar gyfer technolegau gwyrdd.
Mae ychwanegion iraid HBN yn bowdrau nitrid boron hecsagonol sy'n meddu ar strwythur lamellar fel graffit. Gellir eu cyfuno ag ireidiau hylif, fel olew mwynol, i greu gwasgariad iro, neu gellir eu defnyddio fel iraid solid sych. Mae gronynnau nitrid boron yn setlo yn y bylchau rhwng yr arwynebau llithro ac yn lleihau cyfernod ffrithiant. Mae gan ychwanegion iraid HBN gyfernod ffrithiant isel, mae ganddynt sefydlogrwydd tymheredd uchel rhagorol, ac maent yn parhau i fod yn iraid ar dymheredd hyd at 1800 ° C o dan amodau anadweithiol. Mae ychwanegion iraid HBN yn gallu gwrthsefyll ocsidiad hyd at 900 ° C. Mae dargludedd thermol ychwanegion iraid HBN yn ddigymar, gan eu gwneud yn hynod effeithiol ar gyfer afradu gwres mewn cymwysiadau sy'n cynnwys rhannau sy'n symud yn gyflym. Ar ben hynny, maent yn anadweithiol yn gemegol, yn gwrthsefyll cyrydiad, heb fod yn wenwynig, ac felly'n eco-gyfeillgar. Mae'r set drawiadol hon o nodweddion yn golygu bod ychwanegion iraid HBN yn ddatrysiad tribolegol “gwyrdd” a ffefrir dros yr ireidiau solet confensiynol fel graffit, disulfide molybdenwm (MoS2), neu PTFE (Teflon) sy'n methu o dan yr amodau gweithredu mwyaf eithafol. Heblaw, mae'r ychwanegion confensiynol yn aml yn cynnwys llygryddion amgylcheddol fel ffosfforws, carbon, sylffwr a metelau trwm.
Cyfraniad Ychwanegion Iraid HBN i Dechnolegau Gwyrddach
Pwer gwynt: Mae materion tribolegol cyffredin fel spalling, wear, micro pitting, a scuffing yn effeithio'n gryf ar effeithlonrwydd a gwydnwch gerau a chynulliadau mecanyddol eraill tyrbinau gwynt. Gall iro annigonol a dadansoddiad o'r ffilm iro o dan amodau llwyth trwm hefyd arwain at fethiant dwyn blwch gêr. Mae'r cyfuniad unigryw o briodweddau trawiadol yn gwneud yr ychwanegyn iraid HBN yn ddatrysiad addawol sy'n gwrthsefyll traul, sy'n effeithlon o ran ynni ar gyfer tyrbinau gwynt. Mae HBN yn aros wedi'i wasgaru'n dda mewn olew ac yn ffurfio ffilm tribo sefydlog. Mae'r gronynnau HBN yn lleihau ffrithiant oherwydd eu gwrthiant cneifio isel ac yn gwella ymwrthedd gwisgo trwy ryngweithio ag arwynebau llithro a ffurfio ffilmiau ffin ffrithiant isel. Ar y lefel atomig, mae'r haenau o HBN wedi'u halinio ar hyd cyfeiriad y cynnig llithro, gan gneifio yn hawdd i ddarparu lefelau ffrithiant isel. Mae gwydnwch uchel ychwanegion iraid HBN yn ddefnyddiol, yn enwedig ar gyfer parciau tyrbinau gwynt alltraeth sydd â hygyrchedd cyfyngedig lle mae cynnal a newid ireidiau fel mater o drefn yn dasg aruthrol.
Cerbydau Trydan: Erbyn y flwyddyn 2050, bydd bron pob cerbyd yn cael ei bweru'n drydanol. Mae sefydlogrwydd uwch ychwanegion iraid HBN yn eu gwneud yn ddewis rhagorol yng nghydrannau powertrain (fel blychau gêr echel) EVs, lle mae'r iraid yn cael amodau llwyth difrifol oherwydd cyflymiad cyflymach EVs. Mae presenoldeb folteddau gweithredu uchel yn y blwch gêr yn her fawr arall i ireidiau. Wrth reoli moduron trydan, mae newid pŵer yn digwydd yn aml, sy'n arwain at gronni gwefr statig sy'n gollwng trwy gyfeiriannau a gerau. Mae'n hanfodol bod yr iraid yn inswleiddio'n drydanol er mwyn osgoi risgiau cylched byr. Er bod graffit a sylffwr yn MoS2 yn niweidiol i gydrannau electronig, mae cryfder dielectrig ychwanegion iraid HBN yn eu gwneud yn ddewis diogel ar gyfer technoleg EV heb y risg o ddadelfennu dielectrig. Ar ben hynny, mae'r gronynnau sydd wedi'u gwasgaru'n fân mewn ychwanegion iraid HBN yn ffurfio llwybrau gwasgaru gwres sy'n gwella rheolaeth thermol mewn EVs.
