{"id":44275,"date":"2021-11-25T07:55:59","date_gmt":"2021-11-25T07:55:59","guid":{"rendered":"https:\/\/globecore.com\/graphene-lubricant-and-its-processing-in-a-vortex-layer-device\/"},"modified":"2023-11-28T14:51:18","modified_gmt":"2023-11-28T14:51:18","slug":"graphene-lubricant-and-its-processing-in-a-vortex-layer-device","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/globecore.com\/es\/molienda\/graphene-lubricant-and-its-processing-in-a-vortex-layer-device\/","title":{"rendered":"Grasa de grafeno y su procesamiento en el aparato de la capa v\u00f3rtex"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">En este art\u00edculo, consideraremos qu\u00e9 son el grafeno y la grasa de grafeno, as\u00ed como una forma de mejorar las propiedades de rendimiento de los lubricantes de grafeno utilizando el aparato de la capa v\u00f3rtex.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En 2010, el Premio Nobel de F\u00edsica fue otorgado a A. Geim y K. Novoselov, quienes llevaron a cabo experimentos innovadores sobre el material bidimensional del grafeno. Han pasado poco m\u00e1s de diez a\u00f1os desde entonces, y el grafeno ya ha encontrado aplicaciones en muchas industrias. Hasta el momento, el uso masivo del grafeno se ve frenado por su precio relativamente alto, pero junto con la mejora de las tecnolog\u00edas para la producci\u00f3n del material, su precio tambi\u00e9n bajar\u00e1, lo que ya se est\u00e1 observando.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">\u00bfQu\u00e9 es el grafeno?<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">La caracter\u00edstica principal del grafeno es la bidimensionalidad de su cristal at\u00f3mico. El cristal en s\u00ed est\u00e1 formado por \u00e1tomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. Para ver c\u00f3mo se ve el modelo de celos\u00eda de grafeno, puede, por ejemplo, cortar con cuidado la capa superior de los panales vac\u00edos, paralelos a su base plana. Como resultado, veremos una cuadr\u00edcula plana con las mismas celdas hexagonales: as\u00ed es como se ve una estructura cristalina de una sola capa de grafeno.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-44260 aligncenter lazyload\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==\" alt=\"\" width=\"359\" height=\"283\" data-src=\"https:\/\/globecore.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/graphene.jpg\"><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 1 &#8211; Fibras de grafeno bajo un microscopio<\/strong><\/em><\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">Obtenci\u00f3n de grafeno<\/h2>\n<p>El grafeno est\u00e1 hecho de grafito porque el grafito es esencialmente una pila de capas de grafeno individuales. Es decir, la tarea consiste en separar cuidadosamente la capa. Para eliminar la capa superior, por ejemplo, se puede utilizar una cinta adhesiva que, junto con los cristales de grafito m\u00e1s finos, se transfiere a la superficie del sustrato. Si la adhesi\u00f3n de los cristales de grafeno obtenidos al sustrato es mayor que su adhesi\u00f3n entre s\u00ed, los cristales de grafeno permanecen en la superficie del sustrato.<\/p>\n<p>Existen otros m\u00e9todos para la obtenci\u00f3n de grafeno, por ejemplo, la separaci\u00f3n qu\u00edmica. El grafito se trata con \u00e1cidos para formar \u00f3xidos de grafeno hidr\u00f3filos (grafones), que luego se reducen a grafeno de alta calidad.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">\u00c1reas de aplicaci\u00f3n del grafeno<\/h2>\n<p>Las \u00e1reas de aplicaci\u00f3n del grafeno est\u00e1n en constante expansi\u00f3n debido a sus propiedades: alta conductividad y conductividad t\u00e9rmica, resistencia e hidrofobicidad:<\/p>\n<ul>\n<li>fabricaci\u00f3n de sustratos de grafeno para el estudio de muestras por espectroscopia;<\/li>\n<li>fabricaci\u00f3n de revestimientos conductores transparentes de grafeno para bater\u00edas solares y pantallas de cristal l\u00edquido;<\/li>\n<li>producci\u00f3n de microcircuitos integrados de grafeno;<\/li>\n<li>producci\u00f3n de transistores de grafeno para el campo;<\/li>\n<li>uso para la termorregulaci\u00f3n de tel\u00e9fonos;<\/li>\n<li>usar en bater\u00edas recargables;<\/li>\n<li>producci\u00f3n de materiales compuestos;<\/li>\n<li>obtenci\u00f3n de grasas pl\u00e1sticas, etc.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Consideremos el uso de grafeno en la producci\u00f3n de grasas con m\u00e1s detalle.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">Grasas pl\u00e1sticas: \u00bfpor qu\u00e9 contienen el grafeno?<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">La tarea principal de los lubricantes es reducir la fricci\u00f3n y, como resultado, el desgaste de las superficies en contacto entre s\u00ed. Ahora imagine que tiene una muestra en forma de bola, hecha de \u00f3xido de circonio y un plato de silicio. Si comienza a realizar el movimiento alternativo de esta bola en el plato, luego de 10-15 minutos, se formar\u00e1 una \u00abranura\u00bb en la superficie del plato. Si, de alguna manera, se aplica la capa m\u00e1s delgada de grafeno (no m\u00e1s de 1 nm) a un nuevo plato de silicio, y luego se realizan pruebas con el movimiento alternativo de la bola, entonces el plato permanecer\u00e1 intacto. Al mismo tiempo, el coeficiente de fricci\u00f3n ser\u00e1 bajo y apenas cambiar\u00e1 durante mucho tiempo. La propiedad del grafeno es mantener un bajo coeficiente de fricci\u00f3n, se conserva tanto en ambientes h\u00famedos como secos.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Otra propiedad \u00fatil del grafeno es la repelencia al agua y la impermeabilidad al aire, es decir, ralentiza los procesos oxidativos en las superficies met\u00e1licas. Todos estos son buenos requisitos previos para utilizar grafeno en la producci\u00f3n de grasas.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">Grasa de grafeno: aspectos de producci\u00f3n<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Un lubricante es una sustancia que consta de una base l\u00edquida (medio de dispersi\u00f3n), un espesante s\u00f3lido (fase dispersa) y aditivos. La peculiaridad del grafeno es que se puede utilizar tanto como espesante como aditivo, aportando buenas caracter\u00edsticas tribol\u00f3gicas de lubricante. Pero estas caracter\u00edsticas solo se pueden lograr en el caso de una distribuci\u00f3n uniforme del grafeno en todo el volumen del lubricante, independientemente de si se usa en una cantidad relativamente grande (como espesante) o en peque\u00f1as cantidades (como aditivo). Los mezcladores mec\u00e1nicos tradicionales no pueden hacer frente a esta tarea, lo que no permite lograr las caracter\u00edsticas tribol\u00f3gicas \u00f3ptimas del lubricante. El aparato de la capa v\u00f3rtex de part\u00edculas ferromagn\u00e9ticas (AVS) ayudar\u00e1 a mezclar bien y distribuir uniformemente los componentes.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">Aparato de la capa v\u00f3rtex para grasas de grafeno<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/globecore.com\/products\/magnetic-mill\/\"><strong><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-44137 alignleft lazyload\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"225\" data-src=\"https:\/\/globecore.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/vortex-layer.gif\"><\/strong><\/a><a href=\"https:\/\/globecore.com\/es\/products\/magnetic-mill\/\"><strong>El aparato de la capa v\u00f3rtex<\/strong><\/a> es un dispositivo que incluye un inductor de un campo electromagn\u00e9tico giratorio, una c\u00e1mara de trabajo hecha de material no magn\u00e9tico y part\u00edculas ferromagn\u00e9ticas en una cantidad de varias decenas a varios cientos de piezas. Las part\u00edculas se colocan dentro de la c\u00e1mara de trabajo, y la c\u00e1mara de trabajo en s\u00ed est\u00e1 en la zona de influencia de un campo electromagn\u00e9tico giratorio, que se induce despu\u00e9s de que se aplica la tensi\u00f3n al devanado del inductor. Bajo la acci\u00f3n del campo, las part\u00edculas comienzan a moverse, despu\u00e9s de lo cual chocan constantemente entre s\u00ed y con las paredes de la c\u00e1mara de trabajo. Esto dificulta la trayectoria de las part\u00edculas. En este caso, los fen\u00f3menos surgen simult\u00e1neamente en la c\u00e1mara de trabajo que contribuyen al procesamiento efectivo de la grasa de grafeno:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">vibraciones ac\u00fasticas;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">cavitaci\u00f3n;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">campo electromagn\u00e9tico giratorio;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">mezcla de cada part\u00edcula ferromagn\u00e9tica, etc.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Estos factores aseguran una mezcla eficaz de los componentes y su distribuci\u00f3n uniforme en todo el volumen. Esto es muy importante cuando se usa grafeno como aditivo en una cantidad de, por ejemplo, 0,1%. En este sentido, A\u041c\u042b es un equipo \u00fanico, ya que distribuye uniformemente incluso una cantidad tan peque\u00f1a de sustancia en todo el volumen de la grasa.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Si se usa grafeno como espesante en una cantidad de, por ejemplo, 10-12%, entonces la mezcla preliminar de los componentes se puede llevar a cabo usando mezcladores tradicionales, y el procesamiento adicional de la mezcla resultante ya est\u00e1 en el aparato de la capa v\u00f3rtex.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El uso de los aparatos de la capa v\u00f3rtex en la producci\u00f3n de grasas de grafeno mejora las caracter\u00edsticas tribol\u00f3gicas (coeficiente de fricci\u00f3n y coeficiente de desgaste) en comparaci\u00f3n con las mismas caracter\u00edsticas obtenidas con otros equipos (mezcladores, molinos, etc.).<\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">Aplicaci\u00f3n de AVS &#8211; activaci\u00f3n mec\u00e1nica de lubricante de grafito<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">La experiencia que hemos acumulado en t\u00e9rminos de la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica de los aparatos de la capa v\u00f3rtex indica que tienen una perspectiva para la activaci\u00f3n mec\u00e1nica de lubricantes de grafito.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La esencia de la hip\u00f3tesis es la siguiente. Al procesar lubricantes de grafito en el aparato de la capa v\u00f3rtex, el tama\u00f1o de las part\u00edculas de grafito y su estratificaci\u00f3n disminuyen, es decir, es posible la formaci\u00f3n de estructuras de grafeno, lo que a su vez mejorar\u00e1 las caracter\u00edsticas tribol\u00f3gicas de los lubricantes de grafito.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: center;\">Ventajas de los aparatos de la capa v\u00f3rtex<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">El uso de los aparatos de la capa v\u00f3rtex en la producci\u00f3n de grasas de grafeno tiene las siguientes ventajas:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">el aparato distribuye uniformemente el grafeno en todo el volumen del lubricante, independientemente de la cantidad, hasta d\u00e9cimas y cent\u00e9simas de porcentaje;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">el aparato no consume mucha energ\u00eda. GlobeCore produce modelos del aparato de la capa v\u00f3rtex AVS-100 y AVS-150 con un consumo de energ\u00eda de 4,5 y 9 kW, respectivamente;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">el proceso de mezcla de los componentes en el aparato de la capa v\u00f3rtex avanza muy r\u00e1pidamente (unos pocos segundos y minutos) debido a la influencia de factores intensificadores en forma de ultrasonidos, cavitaci\u00f3n, altas presiones locales, campo electromagn\u00e9tico giratorio, etc.;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">el aparato funciona en modo de flujo y se puede integrar f\u00e1cilmente en las l\u00edneas tecnol\u00f3gicas existentes para la producci\u00f3n de grasas de grafeno tanto en lugar del mezclador principal con un contenedor (ahorro de espacio) como instalado despu\u00e9s de ellos para el procesamiento adicional de componentes;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">el aparato es simple y sin pretensiones en el servicio. No tiene unidades de fricci\u00f3n que requieran un mantenimiento constante;<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">durabilidad. La vida \u00fatil de los dispositivos, dependiendo de las condiciones de funcionamiento, puede alcanzar decenas de a\u00f1os.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n o para solicitar un experimento, utilice la informaci\u00f3n de contacto de la secci\u00f3n correspondiente de nuestro sitio web.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En este art\u00edculo, consideraremos qu\u00e9 son el grafeno y la grasa de grafeno, as\u00ed como una forma de mejorar las propiedades de rendimiento de los lubricantes de grafeno utilizando el aparato de la capa v\u00f3rtex. En 2010, el Premio Nobel de F\u00edsica fue otorgado a A. Geim y K. 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