Özet:

Grafen nanoplateletleri (GNP), sürtünme ve aşınmayı azaltmak için sağlam bir yağlayıcı olarak potansiyel göstermiştir. Bu çalışma, GSMH’nin sıcak haddeleme işlemleri için yüksek sıcaklıklı bir yağlayıcı olarak uygulanmasını araştırdı. Sonuçlar, GSMH’nin 600-700 ° C arasındaki yağlanmış koşullar altında sürtünmeyi etkili bir şekilde azaltabileceğini ve 3 dakikadan fazla süren% 50’ye kadar bir azalma olduğunu gösterdi. Sürtünme azalması, 800 ° C ve 900 ° C’lik daha yüksek sıcaklıklarda stabildi, bu da GSMP’nin sıcak metal şekillendirme işlemleri için etkili yağlama sağlayabileceğini gösterir. Sıcak haddeleme deneyleri, GSMH’nin haddeleme kuvvetini%11, 7 azaltabileceğini gösterdi.%4 ve 6.795 ° C, 890 ° C ve 960 ° C sıcaklıklarda% 9. Sürtünme azalmaları, sürtünme arayüzleri arasındaki kolay kesilen GSMH’ye atfedildi.

1. Grafen Nanoplateletler (GNP) sıcak haddeleme işlemleri için bir yağlayıcı olarak nasıl kullanılabilir??

GSMH, sağlam bir yağlayıcı olarak işlev görerek sıcak haddeleme işlemlerinde sürtünmeyi ve aşınmayı azaltabilir. 600-700 ° C arasındaki sıcaklıklarda sürtünmeyi% 50’ye kadar azaltabilir ve sıcak metal oluşturma işlemleri için etkili yağlama sağlayabilir.

2. Daha yüksek sıcaklıklarda GSMH ile sürtünme azalmasının stabilitesi nedir?

GSMH ile sürtünme azalması, 70 ve 40 saniye boyunca 800 ° C ve 900 ° C sıcaklıklarda stabil kalır. Bu, GSMH’nin daha yüksek sıcaklıklarda bile etkili yağlama sağlayabileceğini gösterir.

3. Sıcak haddeleme deneylerinde GSMB’nin haddeleme kuvveti üzerindeki etkisi nedir?

GSMH haddeleme kuvvetini%11, 7 azaltabilir.%4 ve 6.795 ° C, 890 ° C ve 960 ° C sıcaklıklarda% 9. Yuvarlanma kuvvetindeki bu azalma, sıcak haddeleme işlemlerinde bir yağlayıcı olarak GSMH’nin etkinliğini göstermektedir.

4. GSMH ile elde edilen sürtünme azalmasının arkasındaki mekanizma nedir?

GSMH ile sürtünme azalması, sürtünme arayüzleri arasındaki kolay kesilen GNP parçacıklarına atfedilir. GSMB’nin varlığı, daha yumuşak bir kaymaya izin verir ve sürgülü muadiller arasındaki direnci azaltır, bu da sürtünmenin azalmasına neden olur.

5. 600 ° C’den yüksek sıcaklıklarda grafene ne olur?

600 ° C’den yüksek sıcaklıklarda, şerit yüzeyindeki artık grafen gazlaştırmaya maruz kalabilir. Bu gazlaştırma işleminin, genellikle geleneksel grafit yağlayıcılarla ilişkili siyah kontaminasyonu azalttığına inanılmaktadır.

6. Yağlayıcı olarak GSMH’nin potansiyel uygulamaları nelerdir??

GSMH potansiyel olarak sıcak haddeleme ve sıcak metal şekillendirme gibi çeşitli yüksek sıcaklık işlemlerinde yağlayıcı olarak kullanılabilir. Mükemmel sürtünme azaltma özellikleri, aşınmayı azaltmak ve bu süreçlerin verimliliğini artırmak için umut verici bir aday yapar.

7. GNP’yi yağlayıcı olarak kullanmanın avantajları nelerdir??

GSMB’nin bir yağlayıcı olarak kullanılması çeşitli avantajlar sunar. Sürtünme ve aşınmayı etkili bir şekilde azaltabilir, bu da daha iyi verimlilik ve genişletilmiş ekipman ömrü ile sonuçlanabilir. GSMB ayrıca, geleneksel grafit yağlayıcılarla ortak bir sorun olan siyah kontaminasyonu azaltma avantajına sahiptir.

8. GSMB’nin bir yağlayıcı olarak etkinliği nasıl değerlendirildi??

GSMH’nin bir yağlayıcı olarak etkinliği, disk-disc üzerine tribo-metre ve çelik şeritler üzerinde sıcak haddeleme deneyleri kullanılarak sürtünme testleri ile değerlendirildi. Sürtünme azalması ve haddeleme kuvveti üzerindeki etki, GSMH’nin performansını bir yağlayıcı olarak değerlendirmek için ölçüldü ve analiz edildi.

9. GNP’yi yağlayıcı olarak kullanmanın sınırlamaları nelerdir??

GNP’yi yağlayıcı olarak kullanmanın potansiyel bir sınırlaması, sıcaklık sınırlamasıdır. 600 ° C sıcaklıklara kadar etkili bir şekilde çalıştığı bildirildi. Ek olarak, artık grafenin daha yüksek sıcaklıklarda gazlaştırılması, yağlama özelliklerini potansiyel olarak sınırlayabilir.

10. Bu çalışmanın bulguları endüstriyel süreçleri nasıl etkileyebilir??

Bu çalışmanın bulgularının endüstriyel süreçler, özellikle de yüksek sıcaklık operasyonlarını içerenler için önemli etkileri olabilir. GSMB’nin bir yağlayıcı olarak kullanılması, sıcak haddeleme gibi işlemlerde sürtünme, daha düşük haddeleme kuvvetleri ve daha iyi verimliliğe yol açabilir. Ayrıca, siyah kontaminasyonda bir azalmaya katkıda bulunabilir, bu da daha temiz operasyonlara neden olabilir.

Başlık: Grafen ve grafen oksitin nano ölçekli sürtünme özellikleri

Ekip yakın zamanda bulgularını High Impact Journal’da ardışık iki makalede yayınladı Karbon.

Sıcak haddeleme için yüksek sıcaklıklı bir yağlayıcı olarak grafen nanoplateletlerin potansiyel uygulaması

Grafenin, kayan meslektaşlarının sürtünmesini ve aşınmasını azaltmak için umut verici bir katı yağlayıcı olduğu gösterilmiştir ve şu anda sadece 600 ° C’nin altında işlev gördüğü bildirilmektedir. Bu çalışmada, 600 ° C’nin üzerindeki bir yağlayıcı olarak potansiyeli, disk-disc-üzerine tribo-metre ve yuvarlanan bir değirmen kullanılarak incelenmiştir. Sürtünme sonuçları, kuru testlerle karşılaştırıldığında 600-700 ° C arasındaki yağlanmış koşullar altında grafen nanoplateletler (GSNP) ile% 50’ye kadar bir azalma elde edilebileceğini göstermektedir. ve bu sürtünme azalması 3 dakikadan fazla sürebilir. 800 ve 900 ° C’de, sürtünme azalması sırasıyla 70 ve 40 saniye için sabittir, bu da GSMH’nin sıcak metal oluşturma işlemleri için potansiyel olarak etkili bir yağlama sağlayabileceğini gösterir. Çelik şeritlerdeki sıcak haddeleme deneyleri, GSMH’nin yuvarlanma kuvvetini%11, 7 azalttığını göstermektedir.%4 ve 6.795, 890 ve 960 ° C’de% 9. Bu sürtünme azaltımları, sürtünme arayüzleri arasındaki kolay kesilen GSMH’ye atfedilir. 600 ° C’den daha yüksek bir sıcaklık, geleneksel grafit yağlayıcıdan gelen siyah kontaminasyonu azalttığına inanılan şerit yüzeyi üzerindeki artık grafenin gazlaştırılmasına yol açacaktır.

Makalenin tamamını okumak için indirin

Bir makale üzerinde çalışmak?

Referanslar

1. Novoselov KS, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A A. Atomik ince karbon filmlerde elektrik alanı etkisi. Bilim306(5696): 666-669 (2004)
2. Lee C, Wei X, Kysar J W, Hone J. Tek tabakalı grafenin elastik özelliklerinin ve içsel mukavemetin ölçümü. Bilim321(5887): 385-388 (2008)
3. Zhang Y, Tan YW, Stormer HL, Kim P. Kuantum Salonu etkisi ve meyvesinin deneysel gözlemi’grafende S fazı. Doğa438(7065): 201–204 (2005)
4. Balandin A, Ghosh S, Bao W, Calizo I, Teweldebrhan D, Miao F, Lau C N. Tek katmanlı grafenin üstün termal iletkenliği. Nano Lett8(3): 902–907 (2008)
5. Wang X, Zhi L, Müllen K. Boya duyarlı güneş pilleri için şeffaf, iletken grafen elektrotlar. Nano Lett8(1): 323–327 (2008)
6. Wang S, Zhang Y, Abidi N, Cabrales L. Grafen filmlerinin ıslanabilirliği ve yüzeysiz enerjisi. Langmuir25(18): 11078–11081 (2009)
7. Kim KS, Lee H J, Lee C, Lee S K, Jang H, Ahn JH, Kim J, Lee H J. Kimyasal buhar birikimi yetiştirilmiş grafen: en ince katı yağlayıcı. ACS Nano5(6): 5107-5114 (2011)
8. Berman D, Erdemir A, Sumant A V. Grafen: Yeni ortaya çıkan yeni bir yağlayıcı. Bugün Mater17(1): 31–42 (2014)
9. Holmberg K, Andersson P, Erdemir A. Binek otomobillerde sürtünme nedeniyle küresel enerji tüketimi. Tribol int47: 221-234 (2012)
10. Alberts M, Kalaitzidou K, Melkote S. Taşlamada yağlayıcı olarak grafit nanoplateletlerinin araştırılması. Int J Mach Tools Manuf49(12–13): 966–970 (2009)
11. Marchetto D, Restuccia P, Ballestrazzi A, Righi MC, Rota A, Valeri S. Demirin yağlanmasında grafen tarafından yüzey pasivasyonu: bronz ile bir karşılaştırma. Karbon116: 375–380 (2017) Makalesi Bilgini
12. Liang S, Shen Z, Yi M, Liu L, Zhang X, Ma S. Yerinde Yüksek performanslı su bazlı yağlayıcılar için pul pul dökülmüş grafen. Karbon96: 1181–1190 (2016) Makalesi bilgini
13. Hu Y, Wang Y, Zeng Z, Zhao H, Ge X, Wang K, Wang L, Xue Q. Su bazlı yağlayıcıların tribolojik özelliklerini arttırmak için nanoadditive olarak kabarcıklı grafen. Karbon137: 41–48 (2018) Makale Bilgini
14. Du S, Sun J, Wu P. Grafen oksit-tio’nun hazırlanması, karakterizasyonu ve yağlama performansları₂ yuvarlanan şeritlerde nanofluid. Karbon140: 338–351 (2018) Makale Bilgini
15. Puértolas J A, Castro M, Morris J A, Ríos R, Ansón-Casaos A. Grafen nanoplatelet/PEEK kompozitlerinin tribolojik ve mekanik özellikleri. Karbon141: 107–122 (2019)
16. Zhou H, Wang H, Du X, Zhang Y, Zhou H, Yuan H, Liu H Y, Mai Y W. Geliştirilmiş termal iletim ve tribolojik performans ile büyük 3D grafen dolgu modifiye epoksi kompozitlerin kolay üretimi. Karbon139: 1168–1177 (2018)
17. Han H, Meng F, Yang C. GSMS/MOS için tribolojik performansları araştırmak₂ Değişken sıcaklıklarda kaplama. Tribol Lett66(3): 1–13 (2018)
18. Şarkı H, Ji L, Li H, Wang J, Liu X, Zhou H, Chen J. Kendini oluşturan odaklı katman kayması ve grafenin makro ölçekli süper düşük sürtünmesi. Appl Phys Lett110(7): 073101 (2017)
19. Shen B, Hong H, Chen S, Chen X, Zhang Z. Magro ölçekli katı yağlayıcı olarak magnezyum nitrat modifiye edilmiş grafen kaplamanın katodik elektroforetik birikimi. Karbon145: 297–310 (2019)
20. Berman D, Erdemir A, Sumant A V. Kuru azotta kayar çelik yüzeylerde grafen tabakaları tarafından etkinleştirilen azaltılmış aşınma ve sürtünme. Karbon59: 167–175 (2013)
21. Berman D, Erdemir A, Sumant A V. Kayar çelik yüzeylerde aşınma ve sürtünmeyi azaltmak için az sayıda katman grafeni. Karbon54: 454–459 (2013) Makale Bilgini
22. Savvatimskiy a i. Grafitin erime noktasının ölçümleri ve sıvı karbonun özellikleri (1963-2003 için bir inceleme). Karbon43(6): 1115–1142 (2005)
23. Xu Z, Zhang Q, Jing P, Zhai W. Çok katmanlı grafen tarafından güçlendirilen Tial matris kompozitlerinin yüksek sıcaklık tribolojik performansı. Tribol Lett58(1): 3 (2015) Makale Bilgini
24. Xiao Y, Shi X, Zhai W, Yang K, Yao J. Sıcaklığın tribolojik özelliklere etkisi ve nial matris kendi kendine yağlama kompozitlerinin grafen nanoplateletleri içeren aşınma mekanizmaları. Tribol Trans58(4): 729-735 (2015)
25. Zhu Q, Zhu H T, Tieu A K, Reid M, Zhang L C. Yerinde Kuru ve nemli atmosferler altında yüksek hızlı çelik rulo malzemede oksidasyon davranışının araştırılması. Corros Sci52(8): 2707–2715 (2010)
26. Kato O, Yamamoto H, Ataka M, Nakajima K. Sıcak şerit haddeleme için rulonun yüzey bozulması mekanizmaları. ISIJ INT32(11): 1216–1220 (1992)
27. Jourani A, Bouvier S. Kuru kayar temasta 316L paslanmaz çelik sürtünme ve aşınma mekanizmaları: aşındırıcı parçacık boyutunun etkisi. Tribol Trans58(1): 131–139 (2015)
28. Xu S C, Irle S, Musaev DG, Lin M C. OH ve H’nin dissosiyatif adsorpsiyonunun kuantum kimyasal çalışması₂O bozulmamış ve kusurlu grafit (0001) yüzeylerde: reaksiyon mekanizmaları ve kinetikler. J Phys Chem C111(3): 1355–1365 (2007)
29. Liu L, Ryu S, Tomasik MR, Stolyarova E, Jung N, Hybertsen MS, Steigerwald ML, Brus L, Flynn G W. Grafen oksidasyonu: Kalınlığa bağlı dağlama ve güçlü kimyasal doping. Nano Lett8(7): 1965–1970 (2008) MakaleGoogle Scholar
30. Jia Y, Wan H, Chen L, Zhou H, Chen J. Fosfat bağlayıcının yüksek sıcaklıklarda grafit kaplamanın yağ ve aşınma direnci üzerindeki etkileri. Sörf ceket teknolü315: 490–497 (2017) Makale Bilgini
31. Kinoshita H, Nishina Y, Alias ​​A A, Fujii M. Su bazlı yağlayıcı katkı maddeleri olarak tek katmanlı grafen oksit tabakalarının tribolojik özellikleri. Karbon66: 720-723 (2014)
32. Gupta B, Kumar N, Panda K, Kanan V, Joshi S, Visoly Fisher I. Yağlama için oksijen fonksiyonel gruplarının azaltılmış grafen oksitte rolü. SCI Temsilcisi7(1): 45030 (2017)
33. O Y, Zhang N, Wu F, Xu F, Liu Y, Gao J. Grafen oksit köpükler ve aseton gazı için mükemmel adsorpsiyon yetenekleri. Mater Res Bull48(9): 3553–3558 (2013)

Onaylar

Bu çalışma Avustralya Araştırma Konseyi Keşif Projesi tarafından desteklendi (hayır. DP190103455) ve bağlantı projesi (hayır. LP160101871). Yazarlar minnetle MR’nin yardımını kabul ediyor. Raman haritalama analizini yürütmek için Tsinghua Üniversitesi’nde Maosheng chai.

Yazar bilgileri

Yazarlar ve ilişkiler

1. Devlet Key Laboratuvarı Sidizasyon İşleme, Gelişmiş Yağlama Merkezi ve Mühür Materyalleri, Kuzeybatı Politeknik Üniversitesi, XI’An, 710021, Çin Long Wang
2. Mekanik Okulu, Malzemeler, Mekatronik ve Biyomedikal Mühendisliği, Mühendislik ve Bilgi Bilimleri Fakültesi, Wollongong Üniversitesi, Northfields Avenue, Wollongong, NSW, 2522, Avustralya Uzun Wang, Anh Kiet Tieu, Jiaqing Li & Hongtao Zhu
3. Tsinghua Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü Devlet Kilit Laboratuvarı, Makine Mühendisliği Bölümü, Pekin, 100084, China Ming MA
4. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Okulu, Shaanxi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, xi’An, 710021, Çin Guojuan Hai

1. Uzun Wang

Başlık: Grafen ve grafen oksitin nano ölçekli sürtünme özellikleri

Enerji Bakanlığı’nın (DOE) Osti’den bir belgeye erişiyorsunuz.Gov. Bu site, DOE’nin Bilim ve Teknik Bilgiler Ofisi’nin (OSTI) bir ürünüdür ve kamu hizmeti olarak verilmektedir.

Enerji Bilimi ve Teknolojisinde Ek Bilgi Kaynaklarını kullanmak için Osti’yi ziyaret edin.

Soyut

Katı ve sıvı yağlayıcılar kullanılarak mikro/nano-ölçeklerde süper bir sürtünme ve aşınma elde etmek, mikro-elektro mekanik sistemler (MEMS) dahil olmak üzere çeşitli mikromekanik sistemde üstün performans ve uzun süreli işlemlere izin verebilir. Önceki çalışmalar, yüksek oranda düzenlenmiş pirolitik grafit (HOPG) gibi geleneksel katı yağlayıcıların sadece mikro/makro ölçeklerde nemli ortamlarda düşük sürtünme sağlayabileceğini; Ancak, HOPG pratik mikro ölçekli uygulamalar için uygun değildir. Burada, bu tür uygulamalar için potansiyel bir katı yağlayıcı olarak çok katmanlı grafen filmlerin nano ölçekli sürtünme özelliklerini araştırdık. Atomik kuvvet mikroskopisi (AFM) ölçümleri, yüksek saflıkta çok katmanlı grafen (7-9 katman) için, sürtünme kuvvetinin, muadili AFM ipucu malzeme malzemesi kullanımı ile elde edilebileceklerden önemli ölçüde daha düşük olduğunu ortaya koymuştur. Çok katmanlı grafenin kalitesinin ve saflığının lateral kuvvetlerin azaltılmasında önemli bir rol oynadığını, grafenin oksidasyonunun önemli ölçüde artan sürtünme değerleri ile sonuçlandığını gösterdik. Ayrıca, ilk kez, silikon dioksit üzerinde CVD yetiştirilen tek katmanlı grafen için ultralow sürtünme elde etme olasılığını gösterdik. Bu, biriktirme sürecinin substrat için daha güçlü bir yapışma sağladığını ve dolayısıyla daha önce bildirilen mekanik peelingmore’dan daha üstün tribolojik performansı sağladığını doğrular » süreçler. « az

1. Argonne Ulusal Laboratuvarı. (ANL), Argonne, IL (Amerika Birleşik Devletleri). Nano ölçekli malzemeler merkezi
2. Argonne Ulusal Laboratuvarı. (ANL), Argonne, IL (Amerika Birleşik Devletleri). Enerji Sistemleri Bölümü
3. Argonne Ulusal Laboratuvarı. (ANL), Argonne, IL (Amerika Birleşik Devletleri). Malzeme Bilimi Bölümü

Atıf biçimleri

Berman, Diana, Erdemir, Ali, Zinovev, Alexander V., ve Sumant, Anirudha V.. Grafen ve grafen oksidin nano ölçekli sürtünme özellikleri. Amerika Birleşik Devletleri: N. P., 2015. ağ. doi: 10.1016/j.elmas.2014.10.012.

Berman, Diana, Erdemir, Ali, Zinovev, Alexander V., & Sumant, Anirudha V.. Grafen ve grafen oksidin nano ölçekli sürtünme özellikleri. Amerika Birleşik Devletleri. https: // doi.Org/10.1016/j.elmas.2014.10.012

Berman, Diana, Erdemir, Ali, Zinovev, Alexander V., ve Sumant, Anirudha V.. 2015. “Grafen ve grafen oksitin nano ölçekli sürtünme özellikleri”. Amerika Birleşik Devletleri. https: // doi.Org/10.1016/j.elmas.2014.10.012. https: // www.osti.Gov/Servlets/Purl/1357601.

Dergi Makalesi:

Ücretsiz halka açık tam metin

Yayıncının kayıt sürümü

Diğer Kullanılabilirlik

Alıntı metrikleri:

Alıntı: 79 Works

Tarafından sağlanan alıntı bilgileri
Bilim Ağı

Payı kaydetmek:

Kütüphanenize belgeleri kaydetmek için oturum açmalı veya bir hesap oluşturmalısınız.

Bu kayıtta atıfta bulunulan eserler:

Grafen: Yeni ortaya çıkan yeni bir yağlayıcı
Journal, Ocak 2014

• Berman, Diana; Erdemir, Ali; Sumant, Anirudha V.
• Bugün Malzemeler, Vol. 17, Sayı 1
• https: // doi.Org/10.1016/j.Mattod.2013.12.003

Kayar çelik yüzeylerde aşınma ve sürtünmeyi azaltmak için az sayıda katman grafeni
Dergi, Nisan 2013

• Berman, Diana; Erdemir, Ali; Sumant, Anirudha V.
• Karbon, Vol. 54
• https: // doi.Org/10.1016/j.karbon.2012.11.061

Kuru azotta kayar çelik yüzeylerde grafen tabakaları tarafından etkinleştirilen azaltılmış aşınma ve sürtünme
Journal, Ağustos 2013

• Berman, Diana; Erdemir, Ali; Sumant, Anirudha V.
• Karbon, Vol. 59
• https: // doi.Org/10.1016/j.karbon.2013.03.006

Grafen üzerinde kalınlığa bağlı sürtünme üzerindeki substrat etkisi
Journal, Ekim 2010

• Li, Qunyang; Lee, Changgu; Carpick, Robert W.
• Fizika durumu katı (b), vol. 247, Sayı 11-12
• https: // doi.Org/10.1002/pssb.201000555

Grafen oksit kompozit kağıtta hidrojen bağı ağları: yapı ve mekanik özellikler
Journal, Mart 2010

• Medhekar, Nikhil V.; Ramasubramaniam, Ashwin; Ruoff, Rodney S.
• ACS Nano, Vol. 4, Sayı 4
• https: // doi.Org/10.1021/nn901934u

Birkaç katmanlı grafenlerde yok olan çubuk-kayma sürtünmesi: kalınlık etkisi
Journal, Haziran 2011

• Xu, Liang; Ma, Tian-Bao; Hu, Yuan-Zhong
• Nanotechnology, Vol. 22, Sayı 28
• https: // doi.Org/10.1088/0957-4484/22/28/285708

Birkaç katmanlı grafende katmanlar arası kayma davranışının moleküler dinamik simülasyonu
Journal, Mart 2012

• Xu, Liang; Ma, Tian-Bao; Hu, Yuan-Zhong
• Karbon, Vol. 50, Sayı 3
• https: // doi.Org/10.1016/j.karbon.2011.10.006

Kaplı tek duvarlı bir karbon nanotüp ile problamanın grafenin sürtünme ve kusur özelliklerinin teorik analizi
Journal, Eylül 2011

• Liu, P.; Zhang, Y. W.
• Karbon, Vol. 49, Sayı 11
• https: // doi.Org/10.1016/j.karbon.2011.05.004

Grafen pullarının kayar sürtünmesinin atomistik simülasyonları
Journal, Temmuz 2009

• Bonelli, F.; Manini, N.; Cadelano, e.
• Avrupa Fizik Dergisi B, Vol. 70, Sayı 4
• https: // doi.Org/10.1140/epjb/e2009-00239-7

Birkaç katmanlı grafenin sürtünme özellikleri üzerindeki elastik deformasyonun etkisi
Journal, Ocak 2012

• Smolyanitsky, bir.; Killgore, J. P.; Tewary, V. K.
• Fiziksel İnceleme B, Vol. 85, Sayı 3
• https: // doi.Org/10.1103/PhysRevb.85.035412

İki grafen tabakası arasında atomik ölçekli sürtünme değiştirme: moleküler-kuvvet alan çalışması
Journal, Ekim 2007

• Guo, Yufeng; Guo, Wanlin; Chen, Changfeng
• Fiziksel İnceleme B, Vol. 76, Sayı 15
• https: // doi.Org/10.1103/PhysRevb.76.155429

Nano ölçekte kimyasal olarak modifiye edilmiş grafitte yapışmaya bağlı negatif sürtünme katsayısı
Journal, Ekim 2012

• Deng, Zhao; Smolyanitsky, Alex; Li, Qunyang
• Nature Materials, Vol. 11, Sayı 12
• https: // doi.Org/10.1038/nmat3452

Grafen ve grafit üzerindeki sürtünme kuvvetlerinin karşılaştırılması
Journal, Temmuz 2009

• Lee, Hyunsoo; Lee, Naesung; SEO, Yongho
• Nanotechnology, Vol. 20, Sayı 32
• https: // doi.Org/10.1088/0957-4484/20/32/325701

Atomik kuvvet mikroskopisi ile araştırılan çok katmanlı grafen filmlerinin sürtünme ve aşınma özellikleri
Journal, Temmuz 2011

• Lin, Li-Yu; Kim, Dae-eun; Kim, Whan-Kyun
• Yüzey ve Kaplama Teknolojisi, Vol. 205, Sayı 20
• https: // doi.Org/10.1016/j.sörfçü.2011.04.092

Grafitin süper şişmesi
Journal, Mart 2004

• Dienwiebel, Martin; Verhoeven, Gertjan S.; Pradeep, Namboodiri
• Fiziksel İnceleme Mektupları, Vol. 92, Sayı 12, Madde No. 126101
• https: // doi.Org/10.1103/PhysRevlett.92.126101

Farklı substratlar üzerinde grafenin Raman spektroskopisi ve kusurların etkisi
Journal, Haziran 2008

• Das, Anindya; Chakraborty, Biswanath; Sood, bir. K.
• Malzeme Bilimi Bülteni, Vol. 31, Sayı 3
• https: // doi.Org/10.1007/s12034-008-0090-5

Raman spektroskopisi ile birkaç katmanlı grafenin problama katmanı numarası ve istifleme sırası
Journal, Ocak 2010

• Hao, Yufeng; Wang, yinging; Wang, Lei
• Küçük, Vol. 6, Sayı 2
• https: // doi.Org/10.1002/Smll.200901173

Soğutma fazı sırasında hidrojen akışının, iki tabakalı grafenin tekdüze ve tekrarlanabilir büyümesini sağlamak için bakır folyolar üzerinde geniş alan üzerinden etkisi
Dergi, Ekim 2014

• Gulotty, Richard; Das, Saptarshi; Liu, Yuzi
• Karbon, Vol. 77
• https: // doi.Org/10.1016/j.karbon.2014.05.037

Karbon izotop etiketleme ile Ni ve Cu üzerindeki grafen büyümesinin evrimi
Journal, Aralık 2009

• Li, Xuesong; Cai, Weiwei; Colombo, Luigi
• Nano Mektupları, Vol. 9, Sayı 12
• https: // doi.Org/10.1021/nl902515k

Ultimate Tribolojik Arayüze Doğru: Ultrananokristalin Elmasın Yüzey Kimyası ve Nanotribolojisi
Journal, Nisan 2005

• Sumant, bir. V.; Grierson, D. S.; Gerbi, J. E.
• Gelişmiş Malzemeler, Vol. 17, Sayı 8, P. 1039-1045
• https: // doi.Org/10.1002/ADMA.200401264

Nano ölçekli sürtünme, yüzey titreşim frekanslarının izotopik kayması ile değişti
Journal, Kasım 2007

• Cannara, R. J.; Brukman, m. J.; Cimatu, K.
• Science, Vol. 318, Sayı 5851
• https: // doi.Org/10.1126/Bilim.1147550

Desteklenen ve askıya alınmış tek tabakalı ve çok katmanlı grafen üzerinde nano ölçekli arayüzey sürtünme ve yapışma
Journal, Aralık 2012

• Deng, Zhao; Klimov, Nikolai N.; Solares, Santiago D.
• Langmuir, Vol. 29, Sayı 1
• https: // doi.Org/10.1021/la304079a

Kontak alanı ve sürtünme ile yük ölçümlerine karşı genel bir denklem
Journal, Mart 1999

• Carpick, Robert W.; Ogletree, D. Frank; Salmeron, Miquel
• Journal of Colloid ve Interface Science, Vol. 211, Sayı 2
• https: // doi.Org/10.1006/JCIS.1998.6027

Kimyasal buhar birikimi yetiştirilmiş grafen: en ince katı yağlayıcı
Journal, Mayıs 2011

• Kim, Kwang-seop; Lee, Hee-Jung; Lee, Changgu
• ACS Nano, Vol. 5, Sayı 6, P. 5107-5114
• https: // doi.Org/10.1021/nn2011865

Grafen oksitte atomik ölçekli sürtünme: ilk prensip hesaplamalarından arayüzey etkileşim perspektifi
Journal, Eylül 2012

• Wang, Lin-Feng; Ma, Tian-Bao; Hu, Yuan-Zhong
• Fiziksel İnceleme B, Vol. 86, Sayı 12
• https: // doi.Org/10.1103/PhysRevb.86.125436

Sürtünme ve hidrojen bağlanma etkilerinin hız bağımlılığı
Journal, Haziran 2006

• Chen, Jinyu; Ratera, Imma; Park, Jeong Young
• Fiziksel İnceleme Mektupları, Vol. 96, Sayı 23
• https: // doi.Org/10.1103/PhysRevlett.96.236102

Grafen üzerinde grafen nanoflaklarının süper şişlik kayması
Journal, Ocak 2013

• Feng, Xiaofeng; Kwon, Sangku; Park, Jeong Young
• ACS Nano, Vol. 7, Sayı 2
• https: // doi.Org/10.1021/nn305722d

Atomik ince tabakaların sürtünme özellikleri
Journal, Nisan 2010

• Lee, C.; Li, S.; Kalb, w.
• Science, Vol. 328, Sayı 5974, P. 76-80
• https: // doi.Org/10.1126/Bilim.1184167

Bu kayda atıfta bulunarak / atıfta bulunarak:

Disperstan’ın nano-ptfe üzerindeki etkisi: istikrar ve tribo-performans arasındaki dengeyi vurgulamak
Dergi, Temmuz 2018

• Dubey, Mukesh Kumar; Bijwe, Jayashree; Ramakumar, S. S. V.
• Lubrication Science, Vol. 30, Sayı 7
• https: // doi.Org/10.1002/ls.1425

“İyon kayma” Grafende: Supercapacitor performansını artırmak için yeni bir konsept
Journal, Ocak 2019

• Bellani, Sebastiano; Martín-García, Beatriz; Oropesa-Nuñez, Reenier
• Nano ölçekli Horizons, Vol. 4, Sayı 5
• https: // doi.Org/10.1039/c8nh00446c

Grafen takviyeli AA7050 tabanlı kompozit üzerinde giyin
Journal, Şubat 2019

• Venkatesan, S.; Xavior, m. Anthony
• Material Research Express, Vol. 6, Sayı 5
• https: // doi.Org/10.1088/2053-1591/AB0125

Polikristalin grafenin tane boyutu ve hidroksil kapsama bağlı tribolojisi
Dergi, Temmuz 2019

• Chen, Yong; Wang, Shiwei; Xie, lu
• Nanotechnology, Vol. 30, Sayı 38
• https: // doi.Org/10.1088/1361-6528/AB2A87

Grafen kaplı mikrosfer tarafından etkinleştirilen yüksek temas basıncı altında sağlam mikro ölçekli süper şişlik
Journal, Şubat 2017

• Liu, shu-wei; Wang, Hua-Ping; Xu, Qiang
• Nature Communications, Vol. 8, Sayı 1
• https: // doi.Org/10.1038/ncomms14029

Çelik substratlar üzerinde GO kaplamanın tribolojik performansının çok ölçekli sayısal ve deneysel analizi
Dergi, Aralık 2019

• Hildyard, Robin; Mohammadpour, Mahdi; Saremi-Yarahmadi, Sina
• Materyaller, Vol. 13, Sayı 1
• https: // doi.Org/10.3390/MA13010041

Elektrostatik kendi kendine montaj yoluyla hazırlanan grafen-nanoplaka takviyeli bakır matris kompozitlerinin aşınma ve korozyon davranışı
Journal, Şubat 2019

• Zhang, KE; Shao, Guosen; Li, Wei
• Malzeme Mühendisliği ve Performans Dergisi, Vol. 28, Sayı 3
• https: // doi.Org/10.1007/s11665-019-3882-4

Tribolojik özellikleri iyileştirmek için bitkisel yağların ilave edilmesi
Journal, Haziran 2019

• Georgescu, C.; Solea, L. C.; DeLeanu, L.
• GİB Konferansı Serisi: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Vol. 514
• https: // doi.Org/10.1088/1757-899x/514/1/012012

Kemik implantları için düşük sıcaklıkta plazma kaynağı ile 3D gözenekli grafen
Dergi, Ağustos 2016

• Chakravarty, Dibyendu; Tiwary, Chandra Sekhar; Woellner, Cristan F.
• Gelişmiş Malzemeler, Vol. 28, Sayı 40
• https: // doi.Org/10.1002/ADMA.201603146

Dikey titreşimin nano ölçekli sürtünme üzerindeki etkisi: Moleküler Dinamik Simülasyon Çalışması
Journal, Mart 2018

• Cheng, Yang; Zhu, Pengzhe; Li, Rui
• Crystals, Vol. 8, Sayı 3
• https: // doi.Org/10.3390/Cryst8030129

Triboloji ve Yağlamada Grafen Türevlerinin ve Nanokompozitlerinin Uygulanması: Bir Gözden Geçirme
Journal, Ocak 2019

• Sun, Jianlin; Du, Shaonan
• RSC Advances, Vol. 9, Sayı 69
• https: // doi.Org/10.1039/c9ra05679c

Casimir sürtünmesinin gerçeği
Dergi, Nisan 2016

• Milton, Kimball; Høye, Johan; Brevik, iver
• Simetri, Vol. 8, Sayı 5
• https: // doi.Org/10.3390/Sym8050029

Casimir sürtünmesinin gerçeği
Metin, Ocak 2015

• Milton, K. A.; Høye, J. S.; Brevik, ben.
• Arxiv
• https: // doi.Org/10.48550/arxiv.1508.00626

Osti’de benzer kayıtlar.Gov Koleksiyonları:

CVD tek katmanlı mos nano ölçekli sürtünme₂ kontrollü kusur oluşumu ile

Dergi makalesi Choi, min; Belianinov, Alex; Pawlicki, Alison; . – Yüzeyler ve arayüzler

Grafen, molibden disülfür (MOS gibi iki boyutlu (2D) katmanlı nanomalzemeler₂) veya tungsten disülfür, mükemmel mekanik özellikleri ve düşük sürtünme nedeniyle katı hal yağlama alanlarında umut verici bir çözüm sunar. Bununla birlikte, kusurlar sürtünmelerini etkileyebilir ve üstün tribolojik özelliklerini azaltabilir. Bu nedenle, 2D nanomalzemelerde kusurların kayma davranışı üzerindeki etkilerini anlamak, 2D nanomalzemeleri katı hal tribolojik filmler olarak kullanmak için fonksiyonel bir strateji geliştirmek çok önemlidir. Bu çalışmada, kusurların, tane sınırlarının ve atomik ölçekli yapısal kusurların sürtünme etkileri, kimyasal buhar birikimi (CVD) yetiştirilen tek katmanlı mos üzerinde araştırılmıştır₂. Seçici desen » MOS’a kusurların₂ değişen iyon dozları ile helyum iyonlarının kontrollü ışınlanması yoluyla gerçekleştirildi. MOS’un sürtünmesi₂ sürtünme kuvveti mikroskopisi (FFM) ile karakterize edildi ve sürtünmenin helyum iyon ışınlaması ile kontrol edilen kusur oluşumuna bağlı olduğu bulundu. Bu yaklaşım, yüzey topografisi, kusurlar ve sürtünme arasında bir korelasyon sunar. MOS’un göreceli sürtünmesini anlamak₂ Farklı kusur seviyelerinin varlığında, tek bir katmanlı moS’nin tribolojik özelliklerini incelemenin temelini oluşturur₂ Hem nanoscales hem de makroskalarda. « az

• https: // doi.Org/10.1016/j.sörf yapmak.2021.101437
• Tam metin mevcut

TIC/A-C’de Coulomb Sürtünme Yasasının Arızası: H Nanokompozit Kaplamalar

Dergi makalesi Pei, y; Huizenga, P; Galvan, D – Uygulamalı Fizik Dergisi

Gelişmiş TIC/A-C: H nanokompozit kaplamalar, kapalı alan dengesiz manyetron püskürtme sisteminde reaktif biriktirme yoluyla üretilmiştir (Hauzer HTC-1000 veya HTC 1200). Bu yazıda, ultralow sürtünmenin üstün aşınma direnci ile uyarlandığı TIC/A-C: H nanokompozit kaplamaların tribolojik davranışı hakkında rapor veriyoruz, iki özellik aynı anda elde edilmesi zor. Tribotests, disk-diskli bir yapılandırma ile oda sıcaklığında gerçekleştirildi. Kaplanmış diskin aşınma derinliğinin, nanometre ölçeğinde top muadilinin aşınma yüksekliği ile birlikte izlenmesi, kendi kendine yağlayıcı etkilerin, transfer filmlerinin oluşumu ile indüklendiğini ortaya koyar » top muadili yüzeyi. Dikkat çekici bir bulgu, TIC/A-C: H nanokompozit kaplamalardaki Coulomb Sürtünme Yasasının bir dökümüdür. Ek olarak, TIC/A-C: H nanokompozit kaplamaların sürtünme katsayısı azalır. Kaplanmış diskin 10 m/n m seviyesinde (tur başına) üstün bir aşınma direnci, her ikisi de ince TIC nanopartikülleri gerektiren süper sürtünme ve yüksek tokluk koşulu altında elde edildi (e.G., 2 nm) ve nanopartiküllerin boyutlarıyla karşılaştırılabilir olması gereken geniş bir matris ayrımı. « az

Tek alaklık temasları arasında difüzyon aracılı sürtünme üzerine atomistik gözlem

Dergi makalesi O, Yang; O, Dingshun; Liu, Zhenyu; . – Doğa Malzemeleri

Sürtünmenin neredeyse yok olduğu kayan bir rejim olan süper yağlama, mikro-/nano-electromekanik sistemlerin (MEMS/NEMS) üretimine büyük etkileri nedeniyle atomik kuvvet mikroskopisi (AFM) ve moleküler dinamiklerin (MD) simülasyonunun ortaya çıkmasıyla iyi belgelenmiştir. Bununla birlikte, süper yağlayıcı davranışlar için atomistik mekanizmalar, öncelikle sürtünme işlemi sırasında atomik çözünürlükte arayüzün doğrudan gözlemlenmemesi nedeniyle hala zordur. Burada in situ yüksek çözünürlüklü iletim elektron mikroskopisi (HRTEM) kullanarak AFM ile birleştiğinde, sürgülü normal kuvvetlerde iki metalik asperlik arasında gevşek paketlenmiş bir arayüzey tabakasının difüzyon aracılı oluşumunu, kayma rejiminden sorumlu, süper-yağlama sergileri ile rapor ediyoruz » Ultra düşük sürtünme kuvvetleri ve sürekli kayma. Aksine, gevşek paketlenmiş arayüzey katmanı, süper yağlama ile birlikte yok olur ve tipik çubuk kayma sürtünmesine yol açar. Ek olarak, yerinde gözlem ve MD simülasyonları, atom difüzyonunun atomik sürtünmede oynadığı önemli rolü ortaya koyar ve süper yağlama temel mekanizmalarına yeni bilgiler sağlar. « az

• https: // doi.Org/10.1038/s41563-021-01091-3
• Tam metin mevcut

Polimer destekli süreksiz grafen çok katmanlı kaplamalara dayanan deformasyon sensörü

Dergi makalesi Carotenuto, G. ; Schiavo, L. ; Romeo, V. ; . – AIP Konferans Bildirileri

Grafen, polimer yüzeylerin modifikasyonunda uygun şekilde kullanılabilir. Grafen makromolekülleri, görünür ışığa ve elektriksel olarak iletken için mükemmel şeffaftır, sonuç olarak bu iki özellik, ince grafen tabakaları ile yüzey kaplama ile polimerik substratlara aynı anda sağlanabilir. Buna ek olarak, bu tür kaplama işlemi: su tekrarlama, daha yüksek yüzey sertliği, düşük sürtünme, kendini yağlama, gaz-bariyer özellikleri ve diğer birçok işlevsellik substratlarını sağlar. Poliolefinler polar olmayan bir doğaya sahiptir ve bu nedenle grafen yüzeylerine güçlü bir şekilde yapışır. Bazı kimyasal işlemlerde grafen öncü olarak nano-kristalli grafit kullanılabilir (e.G., Hummer yöntemi ile grafit oksit sentezi), ek olarak » bir poliolefin substratının yüzeyine doğrudan uygulanır (e.G., polietilen) ince bir grafen çok katmanlı ile örtmek için. Özellikle, nano-kristalin grafit, kesme ve sürtünme kuvvetleri ve üretilen grafen tek katmanlarının bir kombinasyonu altında, polietilen substrat yüzeyi mükemmel bir şekilde yayılmış ve yapışır. Bu tür polimerik malzemeler, ITO (indiyum-tin oksit) ikamesi olarak ve farklı elektronik cihazların üretiminde kullanılabilir. Burada, grafen çok tabakalı tarafından kaplanan düşük yoğunluklu polietilen filmlere dayanan şeffaf dirençli deformasyon sensörlerinin imalatı tarif edilmektedir. Bu tür cihazlar çok mantıklıdır ve yüksek tersinir ve tekrarlanabilir bir davranış gösterir. « az

Elmas ve DLC kaplamalarının üstün aşınma direnci

Dergi makalesi Erdemir, Ali; Martin, Jean – Katı Hal ve Malzeme Biliminde Güncel Görüş

Bilinen en zor materyal olarak, elmas ve kaplamaları, aşırı tribolojik koşulları içeren sıkı uygulamalar için önemli bir dikkat yaratmaya devam ediyor. Benzer şekilde, elmas benzeri karbon (DLC, özellikle tetragonal amorf karbon, TA-C) kaplamalar, verimlilik, performans ve güvenilirliğin büyük önem taşıdığı çok sayıda endüstriyel uygulama için yüksek düzeyde ilgi göstermiştir. Ek olarak, elmas ve TA-C kaplamalarındaki güçlü kovalent bağ veya SP 3-hibridizaiton, yüksek hızlı, yükler ve sıcaklıkları içeren sert tribolojik koşullar için onları çok uygun hale getiren yüksek mekanik sertlik, sertlik, kimyasal ve termal stabilite sağlar. Özellikle, elmas ve TA-C yüzeylerinin benzersiz kimyasal ve mekanik doğası anmore oynar » Olağandışı sürtünme ve aşınma davranışlarında önemli rol. Diğer tüm tribomalzemelerde olduğu gibi, hem elmas hem de TA-C kaplamaları, kayma sırasında çevrelerindeki kimyasal türlerle güçlü bir şekilde etkileşime girer ve dolayısıyla sürtünme ve aşınma derecesini belirleyen kimyasal olarak pasif bir üst yüzey tabakası üretir. Kalın mikro kristalin elmas filmler en çok takım uygulamaları için tercih edilirken, daha ince nano/ultranano-crysalline elmas filmler, nano- (NEM’ler gibi) ve mikro- (MEM ve AFM ipuçları) arasında değişen mekanik cihazlar için çok uygundur ve mekanik pompa cennetleri de dahil olmak üzere makro-scale tanımlar. TA-C kaplamaları son zamanlarda çeşitli otomotiv uygulamaları için vazgeçilmez hale geldi ve özellikle Asya pazarında, çok büyük hacimlerde, piston pimlerinde, halkalarda ve çeşitli dişliler ve yataklarda kullanılır. Bu makale, sert kabile koşulları altında olağanüstü tribolojik performanslarının anahtarı olan sürtünme ve aşınma mekanizmalarına özel bir vurgu yaparak süper sert elmas ve DLC (TA-C) filmlerinin tribolojisindeki son gelişmelere kapsamlı bir genel bakış sunmayı amaçlamaktadır. Son olarak, son çalışmaların sonuçlarına dayanarak, makale aynı zamanda tribolojideki ve diğer zorlu endüstriyel uygulamalardaki bu filmler için ne olduğunu vurgulamaya çalışacaktır. « az

Atıfta bulunuldu 57

• https: // doi.Org/10.1016/j.Cossms.2018.11.003
• Tam metin mevcut

Grafen bazlı katı yağlayıcı sürtünme ve aşınmayı azaltır

West Lafayette, Ind. -Araştırmacılar, hava kompresörlerinden füze sistemlerine kadar çeşitli uygulamalarda bulunan aşırı koşullar altında sürtünmeyi ve aşınmayı azalttığı gösterilen yeni bir sıvı olmayan yağlayıcı türü oluşturdular.

Yeni sıvı içermeyen kompozit, grafen, çinko oksit ve polimer poliviniliden diflorür adı verilen bir malzemenin bulamaçtan yapılmıştır. Grafen, yağlama dahil olmak üzere birçok potansiyel teknolojik uygulamaya sahip son derece ince bir karbon tabakasıdır.

“Üstün termal iletkenliğe, yüksek mukavemete sahiptir ve ultralow sürtünme sağlar,” dedi Vilas Pol, Purdue Üniversitesi Kimya Mühendisliği Doçenti.

Kimya mühendisliği lisansüstü öğrencisi Arthur Dysart, ekibin geliştirdiği ekibin geliştirdiği nanouzize çinko oksit parçacıkları, yağlayıcının metal yüzeye yapışmasına izin verir ve polimer tüm karışımı birbirine bağlar.

Hava kompresörleri, gıda endüstrisinde kullanılan ekipmanlar, uzay araçları, dişli ve zincir mekanizmaları, yüksek sıcaklık ortamlarında bulunan bağlantı elemanları, füze sistemleri, yüksek hızlı yazıcılar, vinçler, vinçler ve askeri araçlarda hidrolik motorlar, yüksek performanslı parçalar ve delme teçhizatları için katı yağlayıcılara ihtiyaç vardır.

“Mekanik başarısızlığın temel nedenleri sürtünme ve aşınmadır, bu nedenle bu faktörlerin azaltılması birçok mekanik sistemin performansını ve ömrünü geliştirir,” dedi Farshid Sadeghi, Purdue’S Cummins Seçkin Makine Mühendisliği Profesörü. “Son gelişmelere rağmen, sıvı yağlayıcılar, vakum ortamı gibi yüksek sıcaklık veya düşük basınç durumlarında kullanılamaz, bu nedenle kuru katı hal yağlayıcılar aşırı çalışma ortamlarındaki sıvı muadillerine uygun bir alternatiftir.”

Bir tarama elektron mikroskobu ve enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi kullanılarak alınan bu görüntü, Purdue Üniversitesi’nde araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni bir sıvı olmayan yağlayıcı türünde çinko parçacıklarını gösterir. (Purdue University Image/Arthur Dysart) Resim İndir

Araştırmacılar, yeni yağlayıcı ile kaplı paslanmaz çelik yüzeyleri test ettiler.

“En kötü senaryolar altında test ettik,” dedi makine mühendisliği lisansüstü öğrencisi Abdullah A. Alazemi.

Bulgular, 11 Temmuz’da The CARBER dergisinde yayınlanan bir araştırma makalesinde detaylandırılmıştır.

“Bu yapışkan kaplamanın dayanıklılığı ve dayanıklılığı, yüksek yük taşıyan uygulamalar için kuru bir yağlayıcı olarak olağanüstü bir potansiyel göstermektedir,” Pol dedi.

Araştırmacılar, kompozit yağlayıcının sürtünmeyi ve aşınma azaltmayı önemli ölçüde artıran bir film hazırladığını buldular. Raman Spektroskopik Aşınma Scars analizi, temas yüzeylerinde bu kalıcı koruyucu filmi ortaya çıkardı.

Makalenin tam bir listesi’S Ortak Yazarlar Özetle Mevcut.

Araştırma devam ediyor ve endüstriyel ortaklarla gelecekteki çalışmalar planlanıyor. Araştırmacılar Purdue Araştırma Vakfı aracılığıyla patent başvurusunda bulundular’S Technology Ticarileştirme Ofisi.

Farshid Sadeghi, 765-494-5719, [E-posta Korumalı]

SOYUT

Çelik yüzeylerde yeni üçüncül kuru katı yağlayıcı, yüksek yük koşullarında önemli sürtünme ve aşınmayı azaltır

Abdullah A. Alazemi A, 1, Arthur D. Dysart B, 1, Steven J. Shaffer C, Vilas G. Pol B, *, Lars-Erik Stacke D, Farshid Sadeghi A, **

Makine Mühendisliği Okulu, Purdue Üniversitesi, Batı Lafayette, Indiana 47907, Amerika Birleşik Devletleri, B Davidson Kimya Mühendisliği Okulu, Purdue Üniversitesi, C Bruker Nano Yüzeyler Bölümü, Kaliforniya., D SKF Dijital İş Teknolojisi, Göteborg, İsveç

Aşırı yük koşulları altında sürtünme ve aşınma azalması için katı hal yağlayıcı olarak yeni bir grafen-çink oksit kompozit film oluşturulur ve incelenir. Sıvı içermeyen kompozit, bir grafen, çinko oksit ve poliviniliden diflorür spin kaplı bir paslanmaz çelik substrat üzerine yapılmıştır. Gelişmiş tribolojik performans, 1’e kadar olan temas baskıları ile disk-diskli bir tribometre kullanılarak ortam koşulları altında ölçüldü.02 GPA ve 450 m’ye kadar kayma mesafeleri. Grafen açısından zengin yağlayıcı önemli sürtünme ve aşınma azaltma gösterir (CA. %90) parasız kayma ile karşılaştırıldığında. Kompozit film, 15 N normal yük ve 450 m kayma mesafesi dahil olmak üzere aşırı çalışma koşulları altında yağlama etkilerini koruyabilir. Tribolojik testleri takiben, oluşturulan aşınma izlerinin optik ve spektroskopik analizi, top ve disk yüzeylerinde kalıcı bir koruyucu film ortaya çıkarıyor. Bu grafen açısından zengin kompozitin mükemmel tribolojik performansı, çinko oksitten yapışma etkisine atfedilir: çinko grafeni temas arayüzüne yapıştırarak yüksek temas basıncı altında gelişmiş tribolojik performansı koruyarak. Bu yapışkan kaplamanın dayanıklılığı ve dayanıklılığı, yüksek yük taşıyan uygulamalar için kuru bir yağlayıcı olarak olağanüstü bir potansiyel göstermektedir.

Purdue Üniversitesi tarafından sağlanan materyal

Grafen katmanları, kayar çelik yüzeylerde aşınma ve sürtünmeyi önemli ölçüde azaltır

(Phys.org) —Aşı, büyük bir fark yaratmak için son derece az miktarda malzeme. Argonne Ulusal Laboratuvarı’ndaki bilim adamları yakın zamanda kayar çelik yüzeylerde yağ bazlı yağlayıcılar için tek atomlu kalınlıkta grafen tabakaları yerini alabileceklerini ve aşınma ve sürtünme miktarında dramatik bir azalma sağlayabileceklerini keşfettiler.

Argonne Materyalleri Bilim Adamları Anirudha Sumant ve Ali Erdemir tarafından yönetilen yeni çalışmalar, grafenin aşınma oranını ve çelik sürtünme katsayısını (COF) büyük ölçüde azaltabildiğini gösterdi. Sürtünme ve aşınmadaki belirgin azalmalar, kayar temas arayüzlerinde mevcut olduğunda çelik yüzeylerin oksidasyonunu da önleyen grafenin düşük kesme ve yüksek koruyucu doğasına atfedilir.

Paslanmaz çelik bilyalı rulmanlar, masa fanlarından dev rüzgar türbinlerine kadar birçok hareketli mekanik makinenin ayrılmaz bir parçasını oluşturur.

Sumant, “Sürtünme ve aşınma nedeniyle bu hareketli mekanik sistemlerde enerji ve malzeme kayıplarının azaltılması, zamanımızın en büyük mühendislik zorluklarından biri olmaya devam ediyor.” Dedi.

Mevcut yağlayıcılar, çevresel olarak düşmanca katkı maddelerinin kullanımı yoluyla sürtünmeyi ve aşınmayı azaltır veya bazı durumlarda molibden disülfür veya borik asit gibi katı yağlayıcılar. Yağ bazlı yağlayıcıların tutarlı bir şekilde yeniden uygulanması ve ek atık üretmesi gerekir. Katı yağlayıcı kaplamaların uygulanmasının maliyeti oldukça yüksektir ve sınırlı kalınlık nedeniyle çok uzun sürmezler ve aynı zamanda pahalı bir şekilde yeniden uygulanmalıdır.

Öte yandan, grafen pullarından yapılmış kaplamalar çevreye zararlı değildir ve pulların ilk aşınma döngüleri sırasında kendilerini yeniden yönlendirme yeteneği nedeniyle önemli bir süre sürebilir ve kayar sırasında düşük bir COF sağlar.

Sumant ve Erdemir, yeni malzemeler tarafından sunulan sürtünme için daha az enerji kaybının potansiyel enerji tasarrufu sağlayacağını tahmin etti.420.000 varile eşdeğer yılda 46 milyar kilowatt saat.

Argonne’nin Nano-Malzemeler Merkezi (CNM) doktora sonrası araştırmacısı Diana Berman, “Grafen kaplamanın uygulanması veya yeniden uygulanması, Argonne’nin Nano-Malzemeler Merkezi (CNM) doktora sonrası araştırmacısı Diana Berman,” İlgi çeken yüzeyde az miktarda çözüm serpmekten başka herhangi bir ek işleme adım gerektirmez “dedi.

Sumant, “Tek atomlu bir materyalin özellikleri daha büyük ölçekte nasıl etkilediğini görmek ilginç” dedi. “Grafenin otomotiv endüstrisinde sağlam bir yağlayıcı olarak potansiyele sahip olduğuna inanıyorum ve tam olarak geliştikten sonra, muazzam bir enerji tasarrufuna yol açabilecek birçok mekanik uygulama üzerinde olumlu etkiler olabilir.”

Sumant, Argonne’nin CNM’si ile ilişkilidir, Erdemir ise Argonne’s Enerji Sistemleri Bölümü için çalışıyor. Finansman Argonne’nin Laboratuar Yönlendiren Araştırma ve Geliştirme Ofisi’nden geldi.

Ekip yakın zamanda bulgularını High Impact Journal’da ardışık iki makalede yayınladı Karbon.

Daha fazla bilgi: D. Berman, a. Erdemir, bir.V. Sumant: Kayan çelik yüzeylerde aşınma ve sürtünmeyi azaltmak için az sayıda katmanlı grafen. Karbon, 54, 454-459 (2013)

D. Berman, a. Erdemir, bir.V. Sumant: Kuru azotta kayar çelik yüzeylerde grafen tabakaları tarafından etkinleştirilen azaltılmış aşınma ve sürtünme, Karbon, Basında. www.bilimsel.com/science/… ii/s0008622313002108

Dergi Bilgileri: Karbon

Alıntı: Grafen katmanları, kayar çelik yüzeylerde (2013, 26 Nisan) aşınma ve sürtünmeyi önemli ölçüde azaltır (2013, 26 Nisan) 18 Mayıs 2023’ten alındı ​​https: // Phys.Org/Haberler/2013-04-Grafen-Tayer sürtünme-çelik yüzeyleri.HTML

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin olmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amacıyla sağlanır.