مطالب علمی

کاربرد نانو مواد کربنی در تریبولوژی/ افزایش مقاومت به سایش و کاهش اصطکاک

در دو دهه اخیر نانو مواد کربنی به دلیل تاثیرات تایید شده بر اصطکاک و سایش به طور گسترده در کاربردهای تریبولوژیکی مورد توجه قرار گرفته اند. این توجه موجب پیشرفت وسیع هر چهار نوع مختلف نانومواد کربنی شامل: فولرن ها، نانولوله های کربنی (CNT)، گرافن و نانوالماس ها در علم تریبولوژی شده است. نانومواد کربنی به طور گسترده در پوشش های ضد سایش و کاهش دهنده اصطکاک مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین نانولوله های کربن، گرافن و نانوالماس ها به عنوان افزودنی جهت بهبود سایش به مواد بالک اضافه می شوند. در این بین CNTها و گرافن خاصیت روانکاری فوق العاده ای ایجاد می کنند که موجب تمرکز بیشتر روی این مواد در زمینه تریبولوژی گردیده است. فولرن یا C60 می تواند به عنوان افزودنی در روغنهای روان کننده به کار برده شود. مولکولهای فولرن سبب جدا کردن سطوح در حال تماس از یکدیگر می شوند. این دسته از ترکیبات به دلیل مقاومت و پایداری بالا، در شرایط بارگذاری زیاد نیز خصوصیات چرخش بلبرینگ مانند خود را حفظ می نمایند. نانو الماسها معمولاً با انفجار ناگهانی ترینیتروتولوئن در یک محفظه بسته به دست می آیند. متوسط اندازه این نانو ذرات 4-6 نانومتر بوده و دارای سطح ویژه الماس m2/g 350-400 می باشند. هدف از به کار بردن نانو الماسها به عنوان افزودنی روان کننده ها، اندودکاری سطوح لغزشی می باشد. این اندودکاری موجب افزایش مقاومت در مقابل سایش، توانمند سازی روانکاری لغزشی میان سطوح و کاهش اصطکاک می شود. نانو الماسها با پوشش سطح تماس موجب کاهش قابل توجه ضریب اصطکاک می گردند. پوشش نانو الماس موجب کاهش سطح تماس شده و لذا نیروی کششی میان فصل مشترک دو سطح نیز کم می شود. نانو الماس به عنوان یک ماده افزودنی به روغن موتور، موجب کاهش مصرف بنزین و افزایش عمر موتور می گردد.

منبع: DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2017.04.027

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *