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金属磨损再生科技:让纳米技术为风电机组延寿创造可能

添加时间:2016-04-14 11:36:48 来源:微尔纳米

 

对被修复的表面拍摄切片电镜照片,可以在原金属表面观察到最高可达30微米厚的新的金属陶瓷层。再利用MuSurf(µSurf) Topometry三维表面形貌仪观察仪对表面粗糙度进行观察分析,不难发现使用瑞威泰®后,表面光滑度大幅度提升(使用瑞威泰®运行250小时后进行对比)。此外,摩擦参数的测算得出,使用瑞威泰®后的表面摩擦参数下降至少65%。

 

 

除了现代影像技术所观察到的磨损修复变化,还可以根据应力加速试验检测来测试瑞威泰®的效果。应力加速试验检测是备受推荐的用于检测表面接触能的测试,表面接触能是由不良的润滑油膜、粗糙的表面和表面裂纹产生的。图5所示数据中,首次测量时间是2011年五月中旬(未使用瑞威泰®产品),第二次测量使用含有瑞威泰®的润滑脂并运行设备2个月后,即2011年7月中旬。两次测量时的运转负载和速度相同。从图5的数据曲线可明显发现接触能在使用瑞威泰®前后的改变,此外图6的振动数据也说明了使用瑞威泰®产品前后振动情况的改善。

 

 

 

德国Tnadler齿轮箱公司出具的报告显示,使用瑞威泰®产品后的齿轮箱油温平均可下降6-10度。当齿轮负荷增大,摩擦产生的热量会使油温升温快,从而加速润滑油膜的破坏,降低润滑油的油温对防止局部油温过高而造成的胶合损伤有着重要意义。

 

 

日本TNT轴承公司进行的轴承极限负荷测试说明了瑞威泰®能够在极端负荷的条件下,让轴承继续保持正常运作,相较与没有使用REWITEC的产品可以正常运行近3倍的时间。该测试的条件为:TNT轴承型号81105,润滑剂为润滑脂,负载力20000牛顿。没使用瑞威泰®的轴承在极限负载的情况下仅运行了43分钟,而使用了瑞威泰®的轴承在极限负载下运行了120分钟。这一点对于机械部件在润滑剂缺失等极端条件下应急运行尤为重要,在一定程度上可以延缓需更换部件的极限运行时间,为企业用户备件提供时间,最大限度减小误工造成的损失。

 

 

总结金属磨损自修复并不是新的概念,它源自于20多年前的俄罗斯的军方技术,其主张的通过修复和精细再造超润滑表面的理论在当时受到冷视,部分原因是因为早期的有效分子颗粒尺度较大,反应程度不理想而有残留从而堵塞油道或造成更严重的颗粒磨损;也因为当时测试能力有限,难以观察到这种通过重塑表面特性带来改善磨损的功效;再者是因为润滑油脂企业的竞争关系,使得这种技术在早期发展有限。

 

但是现在,随着纳米技术的发展,这种能与金属发生反应的硅酸盐成分可达到超小尺度,从而解决了对设备过滤器和油道的负面影响;同时因为纳米技术的微量效应,相较与润滑油脂的使用量,其极小的使用量也不会对润滑油脂本身带来不良反应,以及应力加速试验和直观的映像等观察测试手段的发展,为金属自修复技术改善摩擦表面提供了一系列科学证据。

 

目前德国瑞威泰®公司的产品在欧洲风力发电机组的维护产品中占有超过12%的市场份额,已经受到如CSO ENERGY, GLS Bank, wpd等风力发电机专业维护公司和风机保险公司的特别推荐,用于作为风力发电机组的延寿和提供综合效率的养护品。不可否认,这种通过硅酸盐成分的纳米成分和金属作用产生改善摩擦磨损的效果是显著的。其在一定程度上降低了表面粗糙度和机器运转压力,从而延长机器部件的生命周期,对那些提前进入老化期的重要部件起到了积极效果,是风力发电机齿轮箱、轴承维护保养的可行方案,同时可在一定程度上充当应急方案,为齿轮或轴承临近生命周期且无备件时,降低风机停运带来的发电收益损失。


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