潤滑是減少機械系統中摩擦和磨損的zui有效方法之一。隨著(zhù)溫度和壓力的升高,金屬與金屬之間的相互作用變得更加嚴重,潤滑劑的壓力也會(huì )更大。傳統的邊界潤滑添加劑不會(huì )殘留在金屬表面上,并且不能防止在這些條件下摩擦、磨損和機械損壞的增加。為了提高基礎油的潤滑性能,固體添加劑的使用越來(lái)越多。納米材料的發(fā)展為納米潤滑油的研究提供了新的契機。研究發(fā)現,具有納米顆粒如MoS2或銅的液體潤滑劑降低了摩擦系數并增加了潤滑油的承載能力。然而,由于物理和化學(xué)性質(zhì)之間的差異,某種納米顆??赡苤辉谀Σ帘砻娴奶囟囟群蛪毫ο缕鹱饔迷诠I(yè)上,摩擦和磨損對維護機械系統和提高效率特別重要。從這一概念出發(fā),石墨和銀納米顆粒被選為兩種高效納米潤滑油的候選材料。
本文研究了石墨和銀納米顆粒作為基礎油固體添加劑的物理穩定性。
將石55nm石墨、7nm和50nm銀納米顆粒分散在烷基芳基磺酸鹽和聚氧乙烯烷基酸酯中。將納米顆粒-表面活性劑混合物添加到基礎油中,并使用超聲探頭中進(jìn)行攪拌,制備了石蠟基礎油(EP220)懸浮液。
使用 LUMiFuge®進(jìn)行測試,離心力為1,147g。以透光率隨時(shí)間變化曲線(xiàn)以表示樣品在測試過(guò)程中的失穩狀態(tài),曲線(xiàn)變化程度越大,坡度越陡,樣品穩定性越差。
2. 結果與分析
圖1 納米潤滑油透光率的變化
使用穩定性分析儀(LUMiFuge,離心力為1147 g)評估納米潤滑油的分散穩定性。圖1中的曲線(xiàn)橫坐標為時(shí)間,縱坐標為透光率,通過(guò)懸浮液的透光率隨時(shí)間的變化情況對分散穩定的程度進(jìn)行判斷,坡度越陡,穩定性越差。圖1分別顯示了0.1和1.0 vol%納米潤滑油的分散穩定性。如圖1(a)所示,所有0.1 vol%的懸浮液都沒(méi)有明顯的梯度變化,這表明這些樣品非常穩定。如圖1(b)所示,50 nm Ag懸浮液的梯度比中7 nm Ag更陡,而1.0 vol%石墨懸浮液未觀(guān)察到明顯變化。綜合兩組測試結果,說(shuō)明納米顆粒的大小和密度對懸浮液的穩定性有一定影響。
3. 結論
通過(guò)LUMiFuge對銀和石墨懸浮液的分散穩定性進(jìn)行了有效評價(jià)。結果表明,所有0.1 vol%的懸浮液都非常穩定。納米顆粒的密度和尺寸影響其在1.0 vol%濃度下的分散穩定性。
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