09 Haz 2020 (Nanowerk Haberleri) Bilim adamları, endüstriyel makinelerde verimliliği artırabilecek ve israfı azaltabilecek kuru, yağsız bir yağlayıcının performansını test etti. Kuru katı yağlayıcı, elmas nanopartiküllerini içerir (Uygulamalı Fizik Mektupları, “Yuvarlanan/kaydıran kontaklarda süper kayganlık”). Yağ bazlı yağlayıcılara kıyasla sürtünmeyi 20 kat azaltan bir yüzey kaplaması oluşturur. Rulmanlar ve dişliler, rüzgar türbinleri ve otomobil motorları ve şanzımanları gibi makinelerdeki kritik bileşenlerdir. Bu makineler genellikle yağ bazlı yağlayıcılara ihtiyaç duyar. Bu yağlayıcılar bozulduğunda değiştirilmelidir. Bu, genel üretkenliği azaltır ve tehlikeli atık üretir. Kuru, yağsız yağlayıcı alternatifleri, yağ bazlı yağlayıcılardan daha iyi çalışarak enerji verimliliğinin artırılmasına yardımcı olabilir. Ayrıca yağlayıcıların değiştirilmesinin olumsuz çevresel etkilerini de azaltabilirler.
Transmisyon elektron mikroskobu, (a) nanoelmaslar, (b) amorf karbon ve (c) nanoelmaslı molibden disülfürden oluşan katı yağlayıcıyla yapılan testlerden elde edilen aşınma kalıntılarını göstermektedir. (© AIP Publishing) Yüksek temas basıncı ve kayma hızı nedeniyle rulmanlar ve dişliler sıklıkla makinenin yüzeyinde mikro ölçekli çukurların oluşması gibi ciddi aşınmalara maruz kalır. Geleneksel olarak makineler aşınmayı azaltmak için yağ bazlı yağlayıcılar kullanır. Yağ bazlı yağlayıcılar bazen elmas benzeri karbon (DLC) kaplamalar kullanılarak geliştirilir. DLC'ler, yağla yağlanan temas noktalarında makro ve mikro çukurlaşmaların azaltılmasına yardımcı olur. Bu çalışma, ilk kez tamamen kuru, yağsız bir ortamda DLC ile birlikte nano ölçekli katı yağlayıcıların potansiyelini test ederek bir adım daha ileri gitti. Nano ölçekli katı yağlayıcılar, metrenin milyarda biri büyüklüğündeki küçük parçacıklardan oluşur. Bu çalışma için bilim insanları, iki boyutlu molibden-disülfür malzemeleri ve nanoelmaslarla birlikte DLC'nin performansını test etmek için bir mikro çukurlaşma teçhizatı tasarladılar. Kombine malzeme kuru koşullarda potansiyel yağsız bir yağlayıcıdır. Bilim adamları ayrıca Raman mikroskopisi, taramalı elektron mikroskobu/enerji dağılımlı X-Ray spektroskopisi ve yağlayıcıların ve yüzey aşınmasının transmisyon elektron mikroskobu karakterizasyonunun gerçekleştirilmesi için Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi kullanıcı tesisi olan Nano Ölçekli Malzemeler Merkezi'ndeki tesisleri de kullandılar. deney. Deney, kuru koşullar altında katı yağlayıcının, kayan yüzeyler arasında karbon açısından zengin bir katman oluşturarak süper kayganlığa (sıfıra yakın sürtünme) ulaştığını gösterdi. Yağlayıcı, önceki yağla yağlanan mikro çukurlaşma teçhizatı testine kıyasla çekişi yaklaşık 13 kat azalttı. Ek olarak, yağla yağlanan çelik-çelik temas noktalarıyla karşılaştırıldığında kuru yağlayıcılar çekişi en az 20 kat azalttı. Bu sonuçlar, yeni katı yağlayıcının aşınmayı önemli ölçüde azaltabileceğini ve makinelerin verimliliğini artırabileceğini gösteriyor.
Kaynak: https://feeds.nanowerk.com/~/626584226/0/nanowerk/agwb~Nanodiamonds-slip-n-slide.php
