با پیشرفت تکنولوژی ماشین آلات و دستگاهها نیاز به روانکاری متناسب با آنها نیز افزایش یافته است. شرایط کارکرد روانکارها به مرور سخت تر شده به نحوی که روانکارهای تولید شده با روغن پایه های معدنی، در بسیاری از موارد کارایی لازم را ندارند. از این رو نیاز به روغن پایه های سنتزی بیشتر از هر زمانی احساس میشود.
روانکارهای سنتزی (Synthetic Lubricants) به‌صورت مصنوعی از ترکیبات شیمیایی خالص تولید می‌شوند، نه از تصفیه مستقیم نفت خام.
ویژگی‌های کلیدی روانکارهای سنتزی
▪️پایداری حرارتی بالا
این روانکارها در دماهای خیلی بالا یا پایین (مثلاً -۴۰ تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد) کارایی خود را حفظ می‌کنند؛ کارکردی که در روغن‌های معدنی، سخت به دست می آید.
▪️شاخص ویسکوزیته بهتر
تغییرات ویسکوزیته (غلظت) با دما در این نوع روانکارها کمتر است که باعث میشود در شرایط مختلف عملکرد یکنواختی داشته باشند.
▪️کاهش اصطکاک و سایش
به دلیل ساختار مولکولی یکنواخت، اصطکاک بین قطعات را به حداقل می‌رسانند و عمر تجهیزات را افزایش می دهند.
▪️مقاومت در برابر اکسیداسیون
کمتر از روانکارهای معمولی اکسید می‌شوند و رسوب کمتری نیز تولید می‌کنند که یک ویژگی حیاتی برای موتورها و ماشین‌آلات است.
▪️سازگاری زیست‌محیطی
برخی انواع روانکارهای سنتزی (مثل استرها) زیست‌تخریب‌پذیر هستند و آلودگی کمتری ایجاد می‌کنند.
فناوری های اصلی در تولید روانکارهای سنتزی
پلی‌آلفا-الفین‌ها (PAO)
پراستفاده‌ترین پایه در روانکارهای سنتزی محسوب می شوند که از پلیمریزاسیون الفین‌ها ساخته شده و به دلیل پایداری شیمیایی و عملکرد عالی در دماهای بالا، در روغن‌های موتور و گریس‌های صنعتی کاربرد دارند.
استرها
این ترکیبات از واکنش اسیدها و الکل‌ها به وجود می‌آیند و در صنایع هوافضا و خودروسازی (مثل روغن‌های جت) استفاده می‌شوند. استرها به دلیل روانکاری عالی و زیست‌تخریب‌پذیری، محبوبیت زیادی دارند.
پلی‌اتیلن گلیکول‌ها (PAG)
عمدتا در سیستم‌های هیدرولیک و کمپرسورها به کار می روند. این مواد محلول در آب هستند و برای کاربردهایی که نیاز به ایمنی در برابر آتش دارن، مناسب ترند.
نانوتکنولوژی
اخیرا افزودن نانوذرات (مثل گرافن یا اکسید فلزی) به روانکارهای سنتزی باعث شده مقاومت آن ها در برابر سایش افزایش یافته و انتقال حرارت بهتر انجام شود. این پیشرفت در خودروهای برقی و توربین‌ها بسیار مورد توجه است.
کاربردها و مزایای روانکارهای سنتزی
در خودروسازی
روغن‌های موتور سنتزی (مثل Mobil 1) مصرف سوخت را کم می‌کنند و عمر موتور را بالا می‌برند.
در هوافضا
در موتورهای جت و سیستم‌های هیدرولیک که دما و فشار بالاست، از روانکارهای سنتزی استفاده میشود.
در صنعت
در کمپرسورها، گیربکس‌ها و ماشین‌آلات سنگین برای کاهش خرابی و افزایش بهره‌وری.
در حوزه انرژی
توربین‌های بادی و سیستم‌های تولید برق از این فناوری بهره می‌برند.
مزایا و چالش‌های روانکارهای سنتزی
مزایا
عملکرد بهتر در شرایط سخت، طول عمر بیشتر، و کاهش اثرات زیست‌محیطی (در صورت استفاده از مواد زیستی).
قابل پیش بینی است که روانکارهای سنتزی به دلیل فشارهای زیست‌محیطی و نیاز به کارایی بالاتر، سهم بیشتری از بازار جهانی را به خود اختصاص دهند. این فناوری به دلیل انعطاف‌پذیری و عملکرد برتر، آینده صنعت روانکارها را شکل می‌دهد.
چالش‌ها
هزینه تولید بالاست (حدود ۲ تا ۵ برابر روانکارهای معدنی)، نیاز به تجهیزات پیشرفته دارد و بازیافت آن پیچیده‌تر است.
چشم انداز وضعیت کنونی و آینده
قابل پیش بینی است که روانکارهای سنتزی به دلیل فشارهای زیست‌محیطی و نیاز به کارایی بالاتر، سهم بیشتری از بازار جهانی را به خود اختصاص دهند. شرکت‌هایی مثل شل، اکسون‌موبیل و BASF سرمایه‌گذاری سنگینی بر توسعه این محصولات کرده اند. شل اعلام کرده است که تا پایان سال ۲۰۲۵، ۳۰ درصد از تولید خود را به روانکارهای سنتزی اختصاص می‌دهد.
فناوری روانکارهای سنتزی به دلیل انعطاف‌پذیری و عملکرد برتر، آینده صنعت روانکارها را شکل می‌دهد. کشورهای پیشرفته مثل آمریکا، آلمان و ژاپن در این زمینه پیشرو هستند و سرمایه‌گذاری بر نانوتکنولوژی و مواد زیست‌پایه، نویدبخش تحولات بیشتری در این زمینه است.
لینک کوتاه: B2n.ir/h81954