Mechanisms and improvements in the friction and wear behavior using MoS₂ nanotubes as potential oil additives

M. Kalin, J. Kogovšek, M. Remškar

Wear 280/281 (2012) 36-45.

Abstract

Različni tipi nanodelcev so že bili eksperimentalno vrednoteni kot možna mazalna sredstva in rezultati so pokazali, da gre za obetajočo idejo. Vendar pa do sedaj MoS₂ nanocevke še niso bile eksperimentalno preučevane v tem pogledu. Ta študija je zato osredotočena na tribološke značilnosti MoS₂ več-stenskih nanocevk (MWNT) kot možnih aditivov mazalnim oljem. Preizkusi so bili opravljeni v režimu mejnega mazanja pri kontaktnem tlaku 1 GPa (Hertzov, maksimalen) in drsni hitrosti 0,005 m/s z uporabo ball-on-disc (kroglica-disk) tribološkega preizkuševališča. Rezultati so bili primerjani z referenčnim baznim oljem in ugotovljeno je bilo, da so MoS₂ nanocevke močno zmanjšale trenje in obrabo v primerjavi z baznim mazivom. Trenje je bilo več kot 2-krat, obraba pa kar 5–9-krat manjša. Predstavljenih je bilo več triboloških mehanizmov in učinkov zaradi MoS₂ nanocevk. Ugotovljeno je bilo, da se je na površinah tvoril nizko-strižni mazalni film, ki je površine ščitil pred obrabo. Ta film se je tvoril (i) z adhezijo tankih MoS₂ nano-lusk na površino, pri čemer so bile te luske na površino nanešene z enim izmed štirih možnih pod-mehanizmov, predlaganih v tem delu; ali pa z (ii) stisnjenjem in deformacijo skupkov nanocevk, iz česar je nastal debelejši mejni film. Za razliko od kotaljenja nanocevk, za katerega ne smatramo, da bi bilo sploh možno, je bilo torej ugotovljeno, da sta luščenje in deformiranje nanocevk prevladujoča učinka nanocevk v mejnem režimu mazanja.

Keywords: nanodelci, aditivi, MoS₂ nanocevke, mejno mazanje, trdna maziva, olje

URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2012.01.011

Izvoz bibliografije