Περίληψη:

Τα νανοπλάμετα Graphene (GNP) έχουν δείξει δυναμικό ως στερεό λιπαντικό για τη μείωση της τριβής και της φθοράς. Αυτή η μελέτη διερεύνησε την εφαρμογή του ΑΕΠ ως λιπαντικό υψηλής θερμοκρασίας για διαδικασίες ζεστού κυλίνδρου. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το ΑΕΠ μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την τριβή υπό λιπώδους συνθήκες μεταξύ 600-700 ° C, με μείωση έως και 50% διαρκώς για περισσότερο από 3 λεπτά. Η μείωση της τριβής ήταν σταθερή σε υψηλότερες θερμοκρασίες 800 ° C και 900 ° C, υποδεικνύοντας ότι το ΑΕΠ μπορεί να παρέχει αποτελεσματική λίπανση για διαδικασίες σχηματισμού ζεστού μετάλλου. Τα πειράματα Hot Rolling έδειξαν ότι το ΑΕΠ μπορεί να μειώσει την κυλιόμενη δύναμη κατά 11%, 7.4%και 6.9% σε θερμοκρασίες 795 ° C, 890 ° C και 960 ° C, αντίστοιχα. Οι μειώσεις τριβής αποδόθηκαν στο εύκολα διατμημένο ΑΕΠ μεταξύ των διεπαφών τριβής.

1. Πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν νανοπλατένια Graphene (GNP) ως λιπαντικό για διαδικασίες ζεστού κύλισης?

Το ΑΕΠ μπορεί να μειώσει την τριβή και τη φθορά σε διαδικασίες ζεστού κυλίνδρου, λειτουργώντας ως στερεό λιπαντικό. Μπορεί να μειώσει την τριβή έως και 50% σε θερμοκρασίες μεταξύ 600-700 ° C και να παρέχει αποτελεσματική λίπανση για διαδικασίες σχηματισμού ζεστού μετάλλου.

2. Ποια είναι η σταθερότητα της μείωσης της τριβής με το ΑΕΠ σε υψηλότερες θερμοκρασίες?

Η μείωση της τριβής με το ΑΕΠ παραμένει σταθερή σε θερμοκρασίες 800 ° C και 900 ° C για 70 και 40 δευτερόλεπτα, αντίστοιχα. Αυτό δείχνει ότι το ΑΕΠ μπορεί να παρέχει αποτελεσματική λίπανση ακόμη και σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

3. Ποιος είναι ο αντίκτυπος του ΑΕΠ στην κυλιόμενη δύναμη σε πειράματα Hot Rolling?

Το GNP μπορεί να μειώσει την κυλιόμενη δύναμη κατά 11%, 7.4%και 6.9% σε θερμοκρασίες 795 ° C, 890 ° C και 960 ° C, αντίστοιχα. Αυτή η μείωση της κυλιόμενης δύναμης καταδεικνύει την αποτελεσματικότητα του ΑΕΠ ως λιπαντικό στις διαδικασίες ζεστού κύλισης.

4. Ποιος είναι ο μηχανισμός πίσω από τη μείωση της τριβής που επιτυγχάνεται με το GNP?

Η μείωση της τριβής με το ΑΕΠ αποδίδεται στα εύκολα διατμημένα σωματίδια GNP μεταξύ των διεπαφών τριβής. Η παρουσία του ΑΕΠ επιτρέπει την ομαλότερη ολίσθηση και μειώνει την αντίσταση μεταξύ των συρόμενων ομολόγων, με αποτέλεσμα τη μειωμένη τριβή.

5. Τι συμβαίνει με το graphene σε θερμοκρασίες υψηλότερες από 600 ° C?

Σε θερμοκρασίες υψηλότερες από 600 ° C, το υπολειμματικό graphene στην επιφάνεια της λωρίδας μπορεί να υποβληθεί σε αεριοποίηση. Αυτή η διαδικασία αεριοποίησης πιστεύεται ότι μειώνει τη μαύρη μόλυνση που συνδέεται συνήθως με τα παραδοσιακά λιπαντικά γραφίτη.

6. Ποιες είναι οι πιθανές εφαρμογές του ΑΕΠ ως λιπαντικό?

Το GNP μπορεί ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί ως λιπαντικό σε διάφορες διαδικασίες υψηλής θερμοκρασίας, όπως το Hot Rolling και το Hot Metal. Οι εξαιρετικές ιδιότητες μείωσης της τριβής του καθιστούν έναν υποσχόμενο υποψήφιο για τη μείωση της φθοράς και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας αυτών των διαδικασιών.

7. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της χρήσης του ΑΕΠ ως λιπαντικού?

Η χρήση του ΑΕΠ ως λιπαντικού προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα. Μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την τριβή και τη φθορά, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της διάρκειας ζωής του εξοπλισμού. Το GNP έχει επίσης το πλεονέκτημα της μείωσης της μαύρης μόλυνσης, το οποίο είναι ένα κοινό ζήτημα με τα παραδοσιακά λιπαντικά γραφίτη.

8. Πώς αξιολογήθηκε η αποτελεσματικότητα του ΑΕΠ ως λιπαντικό?

Η αποτελεσματικότητα του ΑΕΠ ως λιπαντικού αξιολογήθηκε μέσω δοκιμών τριβής χρησιμοποιώντας ένα πειράματα Ball-On-Disc-Meter και Hot Rolling σε λωρίδες χάλυβα. Η μείωση της τριβής και η επίδραση στην κυλιόμενη δύναμη μετρήθηκαν και αναλύθηκαν για να εκτιμηθεί η απόδοση του ΑΕΠ ως λιπαντικό.

9. Ποιοι είναι οι περιορισμοί της χρήσης του ΑΕΠ ως λιπαντικού?

Ένας πιθανός περιορισμός της χρήσης του ΑΕΠ ως λιπαντικού είναι ο περιορισμός της θερμοκρασίας του. Αναφέρεται ότι λειτουργεί αποτελεσματικά μέχρι τις θερμοκρασίες των 600 ° C. Επιπλέον, η αεριοποίηση του υπολειπόμενου γραφένιου σε υψηλότερες θερμοκρασίες μπορεί ενδεχομένως να περιορίσει τις ιδιότητες λίπανσης του.

10. Πώς μπορούν τα ευρήματα αυτής της μελέτης να επηρεάσουν τις βιομηχανικές διαδικασίες?

Τα ευρήματα αυτής της μελέτης μπορούν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στις βιομηχανικές διαδικασίες, ιδιαίτερα εκείνες που αφορούν επιχειρήσεις υψηλής θερμοκρασίας. Η χρήση του ΑΕΠ ως λιπαντικού μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη τριβή, χαμηλότερες κυλιόμενες δυνάμεις και βελτιωμένη απόδοση σε διαδικασίες όπως το Hot Rolling. Μπορεί επίσης να συμβάλει στη μείωση της μαύρης μόλυνσης, με αποτέλεσμα καθαρότερες λειτουργίες.

Τίτλος: Ιδιότητες τριβής νανοκλίμακας του γραφένιου και του οξειδίου του γραφένιου

Η ομάδα δημοσίευσε πρόσφατα τα ευρήματά της σε δύο διαδοχικά έγγραφα στο περιοδικό High Impact Ανθρακας.

Πιθανή εφαρμογή των νανοπλατλών graphene ως λιπαντικό υψηλής θερμοκρασίας για ζεστό κύλινδρο

Το graphene έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα πολλά υποσχόμενο στερεό λιπαντικό για τη μείωση της τριβής και της φθοράς των συρόμενων ομολόγων και επί του παρόντος αναφέρεται ότι λειτουργεί μόνο κάτω από τους 600 ° C. Σε αυτή τη μελέτη, το δυναμικό του ως λιπαντικό άνω των 600 ° C μελετήθηκε χρησιμοποιώντας ένα Triet Ball-On-Disc-Meter και ένα κύλινδρο μύλο. Τα αποτελέσματα τριβής υποδεικνύουν ότι μπορεί να επιτευχθεί μείωση έως 50% με νανοσπλάμετ γραφένιου (ΑΕΠ) υπό λιπαρές συνθήκες μεταξύ 600-700 ° C σε σύγκριση με ξηρά δοκιμές. Και αυτή η μείωση της τριβής μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από 3 λεπτά. Στους 800 και 900 ° C, η μείωση της τριβής είναι σταθερή για 70 και 40 δευτερόλεπτα, αντίστοιχα, πράγμα που δείχνει ότι το ΑΕΠ μπορεί ενδεχομένως να παρέχει μια αποτελεσματική λίπανση για διαδικασίες σχηματισμού καυτού μετάλλου. Τα πειράματα ζεστού κυλίνδρου στις λωρίδες χάλυβα δείχνουν ότι το ΑΕΠ μειώνει την κυλιόμενη δύναμη κατά 11%, 7.4%και 6.9% στους 795, 890 και 960 ° C, αντίστοιχα. Αυτές οι μειώσεις τριβής αποδίδονται στο εύκολα διατμημένο ΑΕΠ μεταξύ των διεπαφών τριβής. Μια θερμοκρασία υψηλότερη από 600 ° C θα οδηγήσει στην αεριοποίηση του υπολειπόμενου γραφένιου στην επιφάνεια της λωρίδας, η οποία πιστεύεται ότι μειώνει τη μαύρη μόλυνση από το παραδοσιακό λιπαντικό γραφίτη.

Λήψη για να διαβάσετε το πλήρες κείμενο του άρθρου

Εργασία σε ένα χειρόγραφο?

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Υ, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov Α Α Α Α. Εφέ ηλεκτρικού πεδίου σε ατομικά λεπτές μεμβράνες άνθρακα. Επιστήμη306(5696): 666-669 (2004) Άρθρο Google Scholar
2. Lee C, Wei X, Kysar J W, Hone J. Μέτρηση των ελαστικών ιδιοτήτων και της εγγενούς αντοχής του μονοστιδίου γραφένιου. Επιστήμη321(5887): 385-388 (2008) Άρθρο Google Scholar
3. Zhang Y, Tan Y W, Stormer H L, Kim P. Πειραματική παρατήρηση της επίδρασης της κβαντικής αίθουσας και του μούρου’S φάση στο graphene. Φύση438(7065): 201-204 (2005) Άρθρο Google Scholar
4. Balandin Α, Ghosh S, Bao W, Calizo Ι, Teweldebhan D, Miao F, Lau C N. Ανώτερη θερμική αγωγιμότητα του γραφένιου ενός στρώματος. Νανοκύλη8(3): 902-907 (2008) Άρθρο Google Scholar
5. Wang X, Zhi L, Müllen Κ. Διαφανή, αγώγιμα ηλεκτρόδια γραφένι. Νανοκύλη8(1): 323-327 (2008) Άρθρο Google Scholar
6. Wang S, Zhang Y, Abidi Ν, Cabrales L. Διαβρεξιμότητα και ελεύθερη επιφάνεια ενέργειας των ταινιών γραφένιου. Langmuir25(18): 11078-11081 (2009) Άρθρο Google Scholar
7. Kim K S, Lee H J, Lee C, Lee S Κ, Jang Η, Ahn J H, Kim J H, Lee H J. Χημικό κενό από εναπόθεση ατμών: το λεπτότερο στερεό λιπαντικό. ACS Nano5(6): 5107-5114 (2011) Άρθρο Google Scholar
8. Berman D, Erdemir Α, Sumant A V. Graphene: Ένα νέο αναδυόμενο λιπαντικό. Mater σήμερα17(1): 31-42 (2014) Άρθρο Google Scholar
9. Holmberg K, Andersson P, Erdemir A. Παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας λόγω τριβής σε επιβατικά αυτοκίνητα. Int int47: 221-234 (2012) Άρθρο Google Scholar
10. Alberts M, Kalaitzidou Κ, Melkote S. Μια έρευνα των νανοπλατίδων γραφίτη ως λιπαντικό στην λείανση. Int j mach εργαλεία Manuf49(12-13): 966-970 (2009) Άρθρο Google Scholar
11. Marchetto D, Restuccia Ρ, Ballestrazzi Α, Righi M C, Rota Α, Valeri S. Επιφανειακή παθητικοποίηση με γραφένιο στη λίπανση του σιδήρου: σύγκριση με το χάλκινο. Ανθρακας116: 375-380 (2017) Άρθρο Google Scholar
12. Liang S, Shen Z, Yi M, Liu L, Zhang X, Ma S. Επί τόπου απολεπισμένο graphene για λιπαντικά με βάση το νερό υψηλής απόδοσης. Ανθρακας96: 1181-1190 (2016) Άρθρο Google Scholar
13. Hu Y, Wang Y, Zeng Z, Zhao H, Ge X, Wang Κ, Wang L, Xue Q. Το Peglated Graphene ως νανοσωματικό για την ενίσχυση των τριβολογικών ιδιοτήτων των λιπαντικών με βάση το νερό. Ανθρακας137: 41-48 (2018) Άρθρο Google Scholar
14. Du S, Sun J, Wu P. Παρασκευή, χαρακτηρισμός και λίπαν₂ νανοφλουδές σε κυλιόμενες λωρίδες. Ανθρακας140: 338-351 (2018) Άρθρο Google Scholar
15. Puértolas J A, Castro Μ, Morris J Α, Ríos R, Ansón-Casaos Α. Τοπολογικές και μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων νανοπλατίδων γραφένιου/PEEK. Ανθρακας141: 107-122 (2019) Άρθρο Google Scholar
16. Zhou H, Wang H, Du X, Zhang Y, Zhou H, Yuan Η, Liu H Y, Mai Y W. Εύκολη κατασκευή μεγάλων τροποποιημένων εποξειδικών σύνθετων 3D Graphene με βελτιωμένη θερμική αγωγιμότητα και τριβολογική απόδοση. Ανθρακας139: 1168-1177 (2018) Άρθρο Google Scholar
17. Han H, Meng F, Yang C. Διερεύνηση τριβολογικών παραστάσεων για GNPs/MOS₂ Επικάλυψη σε μεταβλητές θερμοκρασίες. Τριαντάφυλλο66(3): 1-13 (2018) Άρθρο Google Scholar
18. Song H, Ji L, Li H, Wang J, Liu X, Zhou H, Chen J. Η αυτο-μορφή προσανατολισμένη στρώση και μακροσκοπική σούπερ χαμηλή τριβή του γραφένιου. Appl Phys Lett110(7): 073101 (2017) Άρθρο Google Scholar
19. Shen B, Hong Η, Chen S, Chen X, Zhang Z. Καθοδική ηλεκτροφορητική εναπόθεση της επικάλυψης τροποποιημένου νιτρικού μαγνησίου ως ένα στερεό λιπαντικό μακροοικονομικής κλίμακας. Ανθρακας145: 297-310 (2019) Άρθρο Google Scholar
20. Berman D, Erdemir Α, Sumant A V. Μειωμένη φθορά και τριβή που ενεργοποιήθηκε από στρώματα γραφένιου σε συρόμενες επιφάνειες χάλυβα σε ξηρό άζωτο. Ανθρακας59: 167-175 (2013) Άρθρο Google Scholar
21. Berman D, Erdemir Α, Sumant A V. Λίγα στρώματα graphene για τη μείωση της φθοράς και της τριβής στις ολισθαίνουσες επιφάνειες χάλυβα. Ανθρακας54: 454-459 (2013) Άρθρο Google Scholar
22. Savvatimskiy a i. Μετρήσεις του σημείου τήξης του γραφίτη και των ιδιοτήτων του υγρού άνθρακα (ανασκόπηση για το 1963-2003). Ανθρακας43(6): 1115-1142 (2005) Άρθρο Google Scholar
23. Xu Z, Zhang Q, Jing P, Zhai W. Η τριβολογική απόδοση υψηλής θερμοκρασίας των σύνθετων Matrix που ενισχύεται από πολυστρωματικό graphene. Τριαντάφυλλο58(1): 3 (2015) Άρθρο Google Scholar
24. Xiao Y, Shi X, Zhai W, Yang Κ, Yao J. Επίδραση της θερμοκρασίας στις τριβολογικές ιδιότητες και μηχανισμούς φθοράς των σύνθετων αυτο-λουλουδιών Nial Matrix. Tribol trans58(4): 729-735 (2015) Άρθρο Google Scholar
25. Zhu Q, Zhu H T, Tieu A K, Reid Μ, Zhang L C. Επί τόπου Διερεύνηση της συμπεριφοράς οξείδωσης σε υλικό χαλύβδινου χάλυβα υψηλής ταχύτητας κάτω από ξηρή και υγρή ατμόσφαιρα. Corros Sci52(8): 2707-2715 (2010) Άρθρο Google Scholar
26. Kato O, Yamamoto Η, Ataka Μ, Nakajima Κ. Μηχανισμοί επιφανειακής επιδείνωσης του ρολού για την κυλινδρική λωρίδα. Isij int32(11): 1216-1220 (1992) Άρθρο Google Scholar
27. Jourani A, Bouvier S. Μηχανισμοί τριβής και φθοράς του ανοξείδωτου χάλυβα 316L σε ξηρή συρόμενη επαφή: Επίδραση του μεγέθους λειαντικών σωματιδίων. Tribol trans58(1): 131-139 (2015) Άρθρο Google Scholar
28. Xu S C, Irle S, Musaev D G, Lin M C. Κβαντική χημική μελέτη της διαχωριστικής προσρόφησης OH και H₂O σε παρθένες και ελαττωματικές επιφάνειες γραφίτη (0001): μηχανισμοί αντίδρασης και κινητική. J phys chem c111(3): 1355-1365 (2007) Άρθρο Google Scholar
29. Liu L, Ryu S, Tomasik Μ, Stolyarova Ε, Jung Ν, Hybertsen Μ S, Steigerwald Μ L, Brus L E, Flynn G W. Οξείδωση γραφένιου: χάραξη εξαρτώμενη από πάχος και ισχυρή χημική ντόπινγκ. Νανοκύλη8(7): 1965-1970 (2008) Άρθρο Google Scholar
30. Jia Y, Wan H, Chen L, Zhou H, Chen J. Επιδράσεις του συνδετικού φωσφορικού άλατος στην λίπανση και την αντίσταση στη φθορά της επίστρωσης γραφίτη σε αυξημένες θερμοκρασίες. Surf Coat Technol315: 490-497 (2017) Άρθρο Google Scholar
31. Kinoshita Η, Nishina Υ, alias Α Α, Fujii M. Οι τριβολογικές ιδιότητες των φύλλων οξειδίου του γραφένιου μονοστιβάδας ως πρόσθετα λιπαντικών με βάση το νερό. Ανθρακας66: 720-723 (2014) Άρθρο Google Scholar
32. Gupta Β, Kumar Ν, Panda Κ, Kanan V, Joshi S, Visoly-Fisher Ι. Ο ρόλος των λειτουργικών ομάδων οξυγόνου σε μειωμένο οξείδιο του γραφένιου για λίπανση. Sci rep7(1): 45030 (2017) Άρθρο Google Scholar
33. He Y, Zhang Ν, Wu F, Xu F, Liu Y, Gao J. Οι αφροί οξειδίου του γραφένιου και η εξαιρετική ικανότητά τους προσρόφησης για ακετόνη αερίου. Ταύρος48(9): 3553-3558 (2013) Άρθρο Google Scholar

Ευχαριστίες

Το έργο αυτό υποστηρίχθηκε από το έργο ανακάλυψης του Συμβουλίου Έρευνας της Αυστραλίας (όχι. DP190103455) και το έργο σύνδεσης (όχι. LP160101871). Οι συγγραφείς αναγνωρίζουν ευτυχώς τη βοήθεια του MR. Maosheng Chai στο Πανεπιστήμιο Tsinghua για τη διεξαγωγή της ανάλυσης χαρτογράφησης Raman.

Πληροφορίες συγγραφέα

Συγγραφείς και συνεργασίες

1. Κρατικό εργαστήριο επεξεργασίας στερεοποίησης, Κέντρο Προχωρημένης Λίπανσης και Σφραγίδων, Βορειοδυτικό Πολυτεχνικό Πανεπιστήμιο, XI’AN, 710021, China Long Wang
2. Σχολή Μηχανικών, Υλικών, Μηχανικών και Βιοϊατρικής Μηχανικής, Σχολή Μηχανικών και Επιστημών Πληροφόρησης, Πανεπιστήμιο Wollongong, Northfields Avenue, Wollongong, NSW, 2522, Αυστραλία Long Wang, Anh Kiet Tieu, Jiaqing Li & Hongtao Zhu
3. Κρατικό Εργαστήριο Tribology, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Tsinghua, Πεκίνο, 100084, China Ming MA
4. School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, XI’AN, 710021, China Guojuan Hai

1. Μακρύς wang

Τίτλος: Ιδιότητες τριβής νανοκλίμακας του γραφένιου και του οξειδίου του γραφένιου

Έχετε πρόσβαση σε ένα έγγραφο από το OSTI του Υπουργείου Ενέργειας (DOE).Κυβερνήτης. Αυτός ο ιστότοπος είναι προϊόν του Γραφείου Επιστημονικών και Τεχνικών Πληροφοριών της DOE (OSTI) και παρέχεται ως δημόσια υπηρεσία.

Επισκεφθείτε την Osti για να χρησιμοποιήσετε πρόσθετους πόρους πληροφοριών στην επιστήμη και την τεχνολογία ενέργειας.

Αφηρημένη

Η επίτευξη τριβής και φθοράς σε μικρο-/νανο-κλίμακες μέσω των χρήσεων στερεών και υγρών λιπαντικών μπορεί να επιτρέψει τις ανώτερες επιδόσεις και τις μακροχρόνιες εργασίες σε μια σειρά μικρο-μηχανικών συστημάτων που περιλαμβάνουν μικρο-ηλεκτρο-μηχανικά συστήματα (MEMS). Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ότι τα συμβατικά στερεά λιπαντικά, όπως ο εξαιρετικά διατεταγμένος πυολιτικός γραφίτης (HOPG) μπορούν να αντέξουν μόνο χαμηλή τριβή σε υγρά περιβάλλοντα σε μικρο -μακρο -μακροβολές. Όμως, το HOPG δεν είναι κατάλληλο για πρακτικές εφαρμογές μικρο-κλίμακας. Εδώ, διερευνήσαμε τις ιδιότητες τριβής νανο-κλίμακα των πολυεπίπεδων ταινιών γραφένιου ως πιθανό στερεό λιπαντικό για τέτοιες εφαρμογές. Οι μετρήσεις μικροσκοπίας ατομικής δύναμης (AFM) αποκάλυψαν ότι για το πολυστρωματικό γραφένιο υψηλής καθαρότητας (7-9 στρώματα), η δύναμη τριβής είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,. Έχουμε αποδείξει ότι η ποιότητα και η καθαρότητα του πολυεπίπεδου graphene διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη μείωση των πλευρικών δυνάμεων, ενώ η οξείδωση του γραφένιου έχει ως αποτέλεσμα δραματικά αυξημένες τιμές τριβής. Επιπλέον, για πρώτη φορά, αποδείξαμε τη δυνατότητα επίτευξης τριβής Ultralow για CVD καλλιεργημένο μεμονωμένο στρώμα γραφένιο σε διοξείδιο του πυριτίου. Αυτό επιβεβαιώνει ότι η διαδικασία εναπόθεσης εξασφαλίζει μια ισχυρότερη πρόσφυση στο υπόστρωμα και επομένως επιτρέπει την ανώτερη τριβολογική απόδοση από την προηγούμενη αναφερθείσα μηχανική απολέπιση » διαδικασίες. « πιο λιγο

1. Εθνικό εργαστήριο Argonne. (ANL), Argonne, IL (Ηνωμένες Πολιτείες). Κέντρο για νανοκλίμακα υλικά
2. Εθνικό εργαστήριο Argonne. (ANL), Argonne, IL (Ηνωμένες Πολιτείες). Τμήμα ενεργειακών συστημάτων
3. Εθνικό εργαστήριο Argonne. (ANL), Argonne, IL (Ηνωμένες Πολιτείες). Τμήμα επιστήμης των υλικών

Μορφές παραπομπής

Berman, Diana, Erdemir, Ali, Zinovev, Alexander V., και Sumant, anirudha v.. Ιδιότητες τριβής νανοκλίμακας του γραφένιου και του οξειδίου του γραφένιου. Ηνωμένες Πολιτείες: n. Π., 2015. Ιστός. doi: 10.1016/j.διαμάντι.2014.10.012.

Berman, Diana, Erdemir, Ali, Zinovev, Alexander V., & Sumant, Anirudha V.. Ιδιότητες τριβής νανοκλίμακας του γραφένιου και του οξειδίου του γραφένιου. Ηνωμένες Πολιτείες. https: // doi.org/10.1016/j.διαμάντι.2014.10.012

Berman, Diana, Erdemir, Ali, Zinovev, Alexander V., και Sumant, anirudha v.. 2015. “Ιδιότητες τριβής νανοκλίμακας του γραφένιου και του οξειδίου του γραφένιου”. Ηνωμένες Πολιτείες. https: // doi.org/10.1016/j.διαμάντι.2014.10.012. https: // www.όστρος.Gov/Servlets/Purl/1357601.

Άρθρο περιοδικών:

Δωρεάν διαθέσιμο στο κοινό πλήρες κείμενο

Έκδοση εγγραφής του εκδότη

Άλλη διαθεσιμότητα

Μετρήσεις παραπομπής:

Αναφέρεται από: 79 έργα

Πληροφορίες παραπομπής που παρέχονται από
Web of Science

Αποθήκευση / κοινή χρήση:

Πρέπει να συνδεθείτε ή να δημιουργήσετε λογαριασμό για να αποθηκεύσετε έγγραφα στη βιβλιοθήκη σας.

Έργα που αναφέρονται σε αυτήν την εγγραφή:

Graphene: Ένα νέο αναδυόμενο λιπαντικό
Journal, Ιανουάριος 2014

• Berman, Diana. Erdemir, Ali. Sumant, Anirudha V.
• Υλικά σήμερα, Vol. 17, τεύχος 1
• https: // doi.org/10.1016/j.μικρός.2013.12.003

Λίγα στρώματα graphene για τη μείωση της φθοράς και της τριβής στις ολισθαίνουσες επιφάνειες χάλυβα
Journal, Απρίλιος 2013

• Berman, Diana. Erdemir, Ali. Sumant, Anirudha V.
• Carbon, Vol. 54
• https: // doi.org/10.1016/j.άνθρακας.2012.11.061

Μειωμένη φθορά και τριβή που ενεργοποιήθηκε από στρώματα γραφένιου σε συρόμενες επιφάνειες χάλυβα σε ξηρό άζωτο
Journal, Αύγουστος 2013

• Berman, Diana. Erdemir, Ali. Sumant, Anirudha V.
• Carbon, Vol. 59
• https: // doi.org/10.1016/j.άνθρακας.2013.03.006

Επίδραση υποστρώματος στην εξαρτώμενη από πάχος τριβή στο γραφένιο
Journal, Οκτώβριος 2010

• Li, Qunyang. Lee, Changgu; Carpick, Robert W.
• Physica Status Solidi (B), Vol. 247, τεύχος 11-12
• https: // doi.org/10.1002/pssb.201000555

Δίκτυα δεσμού υδρογόνου σε σύνθετο χαρτί οξειδίου του γραφένιο: δομή και μηχανικές ιδιότητες
Journal, Μάρτιος 2010

• Medhekar, Nikhil V.; Ramasubramaniam, Ashwin. Ruoff, Rodney S.
• ACS Nano, Vol. 4, τεύχος 4
• https: // doi.org/10.1021/NN901934U

Εξαγωγή τριβής ραβδιού σε λίγα στρώματα: Το φαινόμενο πάχους
Journal, Ιούνιος 2011

• Xu, Liang. MA, Tian-Bao; Hu, Yuan-zhong
• Nanotechnology, Vol. 22, τεύχος 28
• https: // doi.org/10.1088/0957-4484/22/28/285708

Προσομοίωση μοριακής δυναμικής της συμπεριφοράς ολίσθησης ενδιάμεσου στρώματος σε γραφένιο με λίγα στρώση
Journal, Μάρτιος 2012

• Xu, Liang. MA, Tian-Bao; Hu, Yuan-zhong
• Carbon, Vol. 50, τεύχος 3
• https: // doi.org/10.1016/j.άνθρακας.2011.10.006

Μια θεωρητική ανάλυση των χαρακτηριστικών τριβής και ελαττωμάτων του γραφένιου που ανιχνεύθηκε από ένα κάλυψη μεμονωμένο τοίχο νανοσωλήνα άνθρακα
Journal, Σεπτέμβριος 2011

• Liu, σ.; Zhang, y. W.
• Carbon, Vol. 49, τεύχος 11
• https: // doi.org/10.1016/j.άνθρακας.2011.05.004

Ατομικές προσομοιώσεις της συρόμενης τριβής των νιφάδων του γραφένιου
Journal, Ιούλιος 2009

• Bonelli, F.; Manini, n.; Cadelano, e.
• Το European Physical Journal B, Vol. 70, τεύχος 4
• https: // doi.org/10.1140/EPJB/E2009-00239-7

Επίδραση της ελαστικής παραμόρφωσης στις ιδιότητες τριβής του Graphene με λίγα στρώση
Journal, Ιανουάριος 2012

• Smolyanitsky, α.; Killgore, J. Π.; Tewary, V. κ.
• Φυσική ανασκόπηση B, Vol. 85, τεύχος 3
• https: // doi.org/10.1103/PhysRevb.85.035412

Τροποποίηση τριβής ατομικής κλίμακας ανάμεσα σε δύο φύλλα γραφένι
Journal, Οκτώβριος 2007

• Guo, Yufeng. Guo, Wanlin. Chen, Changfeng
• Φυσική ανασκόπηση B, Vol. 76, τεύχος 15
• https: // doi.org/10.1103/PhysRevb.76.155429

Αρνητικός συντελεστής αρνητικής τριβής εξαρτώμενο από την προσκόλληση σε χημικώς τροποποιημένο γραφίτη στη νανοκλίμακα
Journal, Οκτώβριος 2012

• Deng, Zhao. Smolyanitsky, Alex. Λι, Qunyang
• Nature Materials, Vol. 11, τεύχος 12
• https: // doi.org/10.1038/nmat3452

Σύγκριση των δυνάμεων τριβής σε γραφένιο και γραφίτη
Journal, Ιούλιος 2009

• Lee, Hyunsoo. Lee, Naesung. Seo, Yongho
• Nanotechnology, Vol. 20, τεύχος 32
• https: // doi.org/10.1088/0957-4484/20/32/325701

Χαρακτηριστικά τριβής και φθοράς των φιλμ πολυ-στρώσεων που διερευνήθηκαν από μικροσκοπία ατομικής δύναμης
Journal, Ιούλιος 2011

• Λιν, Λι-Γου. Kim, Dae-Eun. Kim, Whan-kyun
• Surface and Coatings Technology, Vol. 205, τεύχος 20
• https: // doi.org/10.1016/j.παλτό.2011.04.092

Υπερπληθωρισμός του γραφίτη
Journal, Μάρτιος 2004

• Dienwiebel, Martin. Verhoeven, Gertjan S.; Pradeep, Namboodiri
• Physical Review Letters, Vol. 92, τεύχος 12, άρθρο αρ. 126101
• https: // doi.org/10.1103/physrevlett.92.126101

Φασματοσκοπία Raman του γραφένιου σε διαφορετικά υποστρώματα και επιρροή ελαττωμάτων
Journal, Ιούνιος 2008

• Das, Anindya. Chakraborty, Biswanath; Sood, α. κ.
• Δελτίο της επιστήμης των υλικών, Vol. 31, τεύχος 3
• https: // doi.org/10.1007/S12034-008-0090-5

Αριθμός στρώματος ανίχνευσης και σειρά στοίβαξης του Graphene με λίγα στρώση με φασματοσκοπία Raman
Journal, Ιανουάριος 2010

• Hao, Yufeng; Wang, Yingying; Wang, Lei
• Μικρό, VOL. 6, τεύχος 2
• https: // doi.org/10.1002/smll.200901173

Επίδραση της ροής υδρογόνου κατά τη φάση ψύξης για την επίτευξη ομοιόμορφης και επαναλαμβανόμενης ανάπτυξης του διπλοστοιχίου σε φύλλα χαλκού σε μεγάλη περιοχή
Journal, Οκτώβριος 2014

• Gulotty, Richard. Das, Saptarshi. Liu, Yuzi
• Carbon, Vol. 77
• https: // doi.org/10.1016/j.άνθρακας.2014.05.037

Εξέλιξη της ανάπτυξης graphene σε Ni και Cu με επισήμανση ισότοπων άνθρακα
Journal, Δεκέμβριος 2009

• Li, Xuessong. Cai, Weiwei. Colombo, Luigi
• Nano Letters, Vol. 9, τεύχος 12
• https: // doi.org/10.1021/NL902515K

Προς την τελική τριβολογική διεπαφή: επιφανειακή χημεία και νανοτρολογία του υπερανάκρυσταλλικού διαμαντιού
Journal, Απρίλιος 2005

• Sumant, α. V.; Grierson, Δ. μικρό.; Gerbi, J. μι.
• Advanced Materials, Vol. 17, τεύχος 8, σ. 1039-1045
• https: // doi.org/10.1002/ADMA.200401264

Η τριβή νανοκλίμακας ποικίλλει με ισοτοπική μετατόπιση επιφανειακών δονητικών συχνοτήτων
Εφημερίδα, Νοέμβριος 2007

• Cannara, r. J.; Brukman, m. J.; Cimatu, k.
• Science, Vol. 318, τεύχος 5851
• https: // doi.org/10.1126/επιστήμη.1147550

Διεπιστημονική τριβή και προσκόλληση σε υποστηριζόμενη έναντι αιωρούμε
Εφημερίδα, Δεκέμβριος 2012

• Deng, Zhao. Klimov, Nikolai n.; Solares, Santiago D.
• Langmuir, Vol. 29, τεύχος 1
• https: // doi.org/10.1021/LA304079A

Μια γενική εξίσωση για την τοποθέτηση της περιοχής επαφής και των μετρήσεων τριβής έναντι φορτίου
Journal, Μάρτιος 1999

• Carpick, Robert W.; Ogletree, Δ. Ειλικρινής; Salmeron, Miquel
• Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 211, τεύχος 2
• https: // doi.org/10.1006/JCIS.1998.6027

Χημικό κενό από εναπόθεση ατμών: το λεπτότερο στερεό λιπαντικό
Journal, Μάιος 2011

• Kim, Kwang-seop. Lee, Hee-Jung; Lee, Changgu
• ACS Nano, Vol. 5, τεύχος 6, σ. 5107-5114
• https: // doi.org/10.1021/NN2011865

Η τριβή ατομικής κλίμακας στο οξείδιο του γραφένι
Εφημερίδα, Σεπτέμβριος 2012

• Wang, Lin-Feng. MA, Tian-Bao; Hu, Yuan-zhong
• Φυσική ανασκόπηση B, Vol. 86, τεύχος 12
• https: // doi.org/10.1103/PhysRevb.86.125436

Εξάρτηση της ταχύτητας των αποτελεσμάτων τριβής και υδρογόνου
Journal, Ιούνιος 2006

• Chen, Jinyu. Ratera, Imma. Πάρκο, Jeong Young
• Physical Review Letters, Vol. 96, τεύχος 23
• https: // doi.org/10.1103/physrevlett.96.236102

Superlubric ολίσθηση των νανοφλετών γραφένιου στο graphene
Journal, Ιανουάριος 2013

• Feng, Xiaofeng. Kwon, Sangku. Πάρκο, Jeong Young
• ACS Nano, Vol. 7, τεύχος 2
• https: // doi.org/10.1021/NN305722D

Χαρακτηριστικά τριβής των ατομικά λεπτών φύλλων
Journal, Απρίλιος 2010

• Lee, γ.; Λι, Q.; Kalb, w.
• Science, Vol. 328, τεύχος 5974, σ. 76-80
• https: // doi.org/10.1126/επιστήμη.1184167

Έργα αναφερόμενα / αναφέροντας αυτήν την εγγραφή:

Επίδραση της διασποράς στο Nano-PTFE: χτυπώντας την ισορροπία μεταξύ της σταθερότητας και της απόδοσης Tribo-Performance
Journal, Ιούλιος 2018

• Dubey, Mukesh Kumar. Bijwe, Jayashree; Ramakumar, S. μικρό. V.
• Λίπανση επιστήμης, Vol. 30, τεύχος 7
• https: // doi.org/10.1002/LS.1425

“Ιόν συρόμενη” Στο Graphene: Μια νέα ιδέα για την ενίσχυση της απόδοσης του supercapacitor
Journal, Ιανουάριος 2019

• Bellani, Sebastiano. Martín-García, Beatriz; Oropesa-nuñez, Reinier
• Nanoscale Horizons, Vol. 4, τεύχος 5
• https: // doi.org/10.1039/C8NH00446C

Μελέτες Χαρακτηριστικά Φορέστε για το Graphene ενισχύθηκε το σύνθετο με βάση το AA7050
Journal, Φεβρουάριος 2019

• Venkatesan, s.; Xavior, m. Αντώνιος
• Material Research Express, Vol. 6, τεύχος 5
• https: // doi.org/10.1088/2053-1591/AB0125

Το μέγεθος των κόκκων και η εξαρτώμενη από την υδροξυλική κάλυψη του πολυκρυσταλλικού γραφένιου
Journal, Ιούλιος 2019

• Chen, Yong; Wang, Shiwei. Xie, lu
• Nanotechnology, Vol. 30, τεύχος 38
• https: // doi.org/10.1088/1361-6528/ab2a87

Υψηλή Superlubricity Microscale υπό υψηλή πίεση επαφής που ενεργοποιείται από επικαλυμμένη με γραφένιο μικροσφαίρα
Journal, Φεβρουάριος 2017

• Liu, Shu-wei. Wang, Hua-ping; Xu, Qiang
• Nature Communications, Vol. 8, τεύχος 1
• https: // doi.org/10.1038/NCOMMS14029

Πολλαπλασιαστική αριθμητική και πειραματική ανάλυση της τριβολογικής απόδοσης της επίστρωσης Go σε υποστρώματα χάλυβα
Journal, Δεκέμβριος 2019

• Hildyard, Robin. Mohammadpour, Mahdi; Saremi-Yarahmadi, Sina
• Υλικά, Vol. 13, τεύχος 1
• https: // doi.org/10.3390/MA13010041

Φορέστε και συμπεριφορά διάβρωσης των σύνθετων χάλκινων πλακιδίων που ενισχύονται με γραφένιο-νανοπλάν
Journal, Φεβρουάριος 2019

• Zhang, Ke; Shao, Guosen. Λι, Γουίι
• Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 28, τεύχος 3
• https: // doi.org/10.1007/S11665-019-3882-4

Προσθήκη φυτικών ελαίων για τη βελτίωση των τριβολογικών χαρακτηριστικών
Journal, Ιούνιος 2019

• Georgescu, C, γ.; Σόλα, Λ. ντο.; DeLeanu, L.
• Σειρά συνεδρίων IOP: Science and Engineering Materials, Vol. 514
• https: // doi.org/10.1088/1757-899X/514/1/012012

3D πορώδες graphene με συγκόλληση πλάσματος χαμηλής θερμοκρασίας για εμφυτεύματα οστού
Journal, Αύγουστος 2016

• Chakravarty, Dibyendu. Tiwary, Chandra Sekhar. Woellner, Cristano F.
• Advanced Materials, Vol. 28, τεύχος 40
• https: // doi.org/10.1002/ADMA.201603146

Η επίδραση της κατακόρυφης δόνησης στην τριβή νανοκλίμακας: μια μελέτη προσομοίωσης μοριακής δυναμικής
Journal, Μάρτιος 2018

• Τσένγκ, Γιανγκ. Zhu, Pengzhe. Λι, Ρούι
• Crystals, Vol. 8, τεύχος 3
• https: // doi.org/10.3390/cryst8030129

Εφαρμογή των παραγώγων του γραφένιου και των νανοσύνθετων τους σε τριβολογία και λίπανση: μια ανασκόπηση
Journal, Ιανουάριος 2019

• Ήλιος, Jianlin; Du, Shaonan
• RSC Advances, Vol. 9, τεύχος 69
• https: // doi.org/10.1039/C9RA05679C

Η πραγματικότητα της τριβής Casimir
Journal, Απρίλιος 2016

• Milton, Kimball; Høye, Johan. Brevik, Iver
• Συμμετρία, Vol. 8, τεύχος 5
• https: // doi.org/10.3390/SYM8050029

Η πραγματικότητα της τριβής Casimir
Κείμενο, Ιανουάριος 2015

• Μίλτον, Κ. ΕΝΑ.; Høye, J. μικρό.; Brevik, εγώ.
• arxiv
• https: // doi.org/10.48550/arxiv.1508.00626

Παρόμοια αρχεία στο Osti.Συλλογές Gov:

Η τριβή νανοκλίμακας του CVD ενός στρώματος MOS₂ με ελεγχόμενο σχηματισμό ελαττώματος

Περιοδικό άρθρο Choi, Min; Belianinov, Alex; Pawlicki, Alison . – Επιφάνειες και διεπαφές

Δισδιάστατα (2D) στρωματοποιημένα νανοϋλικά όπως graphene, δισουλφίδιο του μολυβδαινίου (MOS₂), ή το δισουλφίδιο βολφραμίου προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη λύση σε περιοχές λίπανσης στερεάς κατάστασης, λόγω των εξαιρετικών μηχανικών ιδιοτήτων τους καθώς και χαμηλής τριβής. Ωστόσο, τα ελαττώματα μπορούν να επηρεάσουν την τριβή τους και να μειώσουν τις ανώτερες τριβολογικές τους ιδιότητες. Έτσι, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τις επιδράσεις των ελαττωμάτων στην συρόμενη συμπεριφορά σε 2D νανοϋλικά, να προωθηθεί μια λειτουργική στρατηγική για τη χρήση 2D νανοϋλικών ως τριβών στερεάς κατάστασης. Σε αυτή τη μελέτη διερευνήθηκαν οι επιπτώσεις των ελαττωμάτων, των ορίων των κόκκων και των δομικών ελαττωμάτων της ατομικής κλίμακας σε ενιαία στρώση χημικών ατμών (CVD)₂. Επιλεκτικό patterningmore » ελαττωμάτων σε mos₂ ολοκληρώθηκε μέσω ελεγχόμενης ακτινοβολίας ιόντων ηλίου με διαφορετικές δόσεις ιόντων. Η τριβή του MOS₂ χαρακτηρίστηκε από μικροσκοπία δύναμης τριβής (FFM) και διαπιστώθηκε ότι η τριβή εξαρτάται από τον σχηματισμό ελαττωμάτων που ελέγχεται από ακτινοβολία ιόντων ηλίου. Αυτή η προσέγγιση προσφέρει συσχέτιση μεταξύ της επιφανειακής τοπογραφίας, των ελαττωμάτων και της τριβής. Κατανόηση της σχετικής τριβής του MOS₂ με την παρουσία διαφορετικών επιπέδων ελαττωμάτων είναι θεμελιώδη για τη μελέτη των τριβολογικών ιδιοτήτων ενός μόνο στρώματος MOS₂ σε νανοσκέτες και μακροσκοπικά. « πιο λιγο

• https: // doi.org/10.1016/j.στροβιλίζω.2021.101437
• Διαθέσιμο πλήρες κείμενο

Κατανομή του νόμου περί τριβής Coulomb στο TIC/A-C: H Nanocomposite Coatings

Περιοδικό άρθρο Pei, y; Huizenga, Ρ; Galvan, D – Εφημερίδα της Εφαρμοσμένης Φυσικής

Οι προχωρημένες επικαλύψεις νανοσύνθετων TIC/A-C: Η έχουν παραχθεί μέσω αντιδραστικής εναπόθεσης σε σύστημα ψεκασμού μη ισορροπημένου μεγέθους κλειστού πεδίου (HAUZER HTC-1000 ή HTC 1200). Σε αυτή την εργασία, αναφέρουμε την τριβολογική συμπεριφορά των νανοσύνθετων επικαλύψεων TIC/A-C: H, στις οποίες η τριβή Ultralow είναι προσαρμοσμένη με ανώτερη αντοχή στη φθορά, δύο ιδιότητες που συχνά είναι δύσκολο να επιτευχθούν ταυτόχρονα ταυτόχρονα. Τα Tribotests έχουν εκτελεστεί σε θερμοκρασία δωματίου με διαμόρφωση μπάλας σε δίσκο. Η in situ παρακολούθηση του βάθους φθοράς του επικαλυμμένου δίσκου μαζί με το ύψος της φθοράς του αντίστοιχου μπάλας σε κλίμακα νανομέτρου αποκαλύπτει ότι τα αυτο-λανθάνοντα αποτελέσματα προκαλούνται από το σχηματισμό ταινιών μεταφοράς Onmore » Η επιφάνεια του ομόλογου μπάλας. Ένα αξιοσημείωτο εύρημα είναι μια κατανομή του νόμου περί τριβής Coulomb στις νανοσύνθετες επικαλύψεις TIC/A-C: H. Επιπλέον, ο συντελεστής τριβής των νανοσύνθετων επικαλύψεων TIC/A-C: H μειώνεται με τη μείωση της σχετικής υγρασίας. Μια ανώτερη αντίσταση φθοράς του επικαλυμμένου δίσκου σε επίπεδο 10 m/n m (ανά γύρο) έχει επιτευχθεί υπό την προϋπόθεση της τριβής Superlow και της υψηλής σκληρότητας, και τα δύο απαιτούν λεπτό tic nanoparticles (e.σολ., 2 nm) και ένας διαχωρισμός ευρείας μήτρας που πρέπει να είναι συγκρίσιμος με τις διαστάσεις των νανοσωματιδίων. « πιο λιγο

Ατομική παρατήρηση σχετικά με τη μεσολαβούμενη από τη διάχυση τριβή μεταξύ των επαφών με μια ασταμάτιση

Περιοδικό άρθρο Αυτός, Γιανγκ. Αυτή, dingshun? Liu, Zhenyu; . – Υλικά φύσης

Η υπερ-λαϊκή, ένα συρόμενο καθεστώς στο οποίο η τριβή σχεδόν εξαφανίζεται, έχει τεκμηριωθεί καλά με την έλευση της μικροσκοπίας ατομικής δύναμης (AFM) και της προσομοίωσης μοριακής δυναμικής (MD) λόγω των τεράστιων επιπτώσεών της για την παραγωγή μικρο-/νανο-ηλεκτρομηχανικών συστημάτων (MEMS/NEMS). Παρ ‘όλα αυτά, οι ατομικοί μηχανισμοί για υπερ-λανθασμένες συμπεριφορές εξακολουθούν να είναι ασαφείς, κυρίως λόγω έλλειψης άμεσης παρατήρησης της διεπαφής σε ατομική ανάλυση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τριβής. Εδώ χρησιμοποιώντας in situ ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης υψηλής ανάλυσης (HRTEM) σε συνδυασμό με το AFM, αναφέρουμε τη διαμεσολαβούμενη από τη διάχυση σχηματισμό ενός χαλαρά συσκευασμένου διεπιφανειακού στρώματος μεταξύ δύο μεταλλικών ασυμφωνιών σε άπειρες φυσιολογικές δυνάμεις, το οποίο είναι υπεύθυνο για το συρόμενο καθεστώς, η υπερ-σχισμή που εκτίθεται » δυνάμεις εξαιρετικά χαμηλής τριβής και συνεχής ολίσθηση. Αντίθετα, το χαλαρό διεπιφανειακό στρώμα εξαφανίζεται μαζί με την υπερ-λουλούδι, οδηγώντας σε τυπική τριβή stick-slip. Επιπλέον, η παρατήρηση in situ TEM και οι προσομοιώσεις MD αποκαλύπτουν τον κρίσιμο ρόλο που διαδραματίζει η διάχυση του ατόμου στην ατομική τριβή και παρέχει νέες ιδέες για τους θεμελιώδεις μηχανισμούς της υπερ-λαϊκότητας. « πιο λιγο

• https: // doi.org/10.1038/S41563-021-01091-3
• Διαθέσιμο πλήρες κείμενο

Αισθητήρας παραμόρφωσης βασισμένο σε ασυνεχείς επικαλύψεις πολλαπλών επιπέδων που υποστηρίζονται από πολυμερές

Περιοδικό άρθρο Carotenuto, G. ; Schiavo, L. ; Romeo, V. ; . – Πρακτικά συνεδρίων AIP

Το graphene μπορεί να χρησιμοποιηθεί βολικά στην τροποποίηση των επιφανειών πολυμερών. Τα μακρομόρια graphene είναι απολύτως διαφανή με το ορατό φως και ηλεκτρικά αγώγιμο, κατά συνέπεια αυτές οι δύο ιδιότητες μπορούν να παρέχονται ταυτόχρονα σε πολυμερικά υποστρώματα με επιφανειακή επικάλυψη με λεπτές στρώματα γραφένιου. Επιπλέον, μια τέτοια διαδικασία επικάλυψης παρέχει τα υποστρώματα: ανανέωση νερού, υψηλότερη σκληρότητα επιφάνειας, χαμηλής τριβής, αυτο-λάσπης, ιδιότητες αερίου και πολλές άλλες λειτουργίες. Οι πολυολεφίνες έχουν μη πολική φύση και επομένως το graphene κυματίζει έντονα στην επιφάνεια τους. Ο νανοκρυσταλλικός γραφίτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόδρομος γραφένιου σε ορισμένες χημικές διεργασίες (Ε (Ε.σολ., Σύνθεση οξειδίου του γραφίτη με τη μέθοδο Hummer), επιπλέον μπορεί να bemore » Εφαρμόζεται άμεσα στην επιφάνεια ενός υποστρώματος πολυολεφίνης (Ε.σολ., πολυαιθυλένιο) για να το καλύψει με ένα λεπτό πολυστρωματικό graphene. Συγκεκριμένα, ο νανοκρυσταλλικός γραφίτης απολέπίζεται απόλυτα υπό την εφαρμογή ενός συνδυασμού δυνάμεων διάτμησης και τριβής και των παραγόμενων μεμονωμένων γραφενίων που διαδίδονται τέλεια και προσκολλώνται στην επιφάνεια του υποστρώματος πολυαιθυλενίου. Τέτοια πολυμερικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατο ITO (indium-tin) και στην κατασκευή διαφορετικών ηλεκτρονικών συσκευών. Εδώ περιγράφεται η κατασκευή διαφανών αισθητήρων παραμόρφωσης αντίστασης που βασίζονται σε μεμβράνες πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας που επικαλύπτονται από πολυστρωματικά graphene. Τέτοιες συσκευές είναι πολύ λογικές και παρουσιάζουν υψηλή αναστρέψιμη και αναπαραγώγιμη συμπεριφορά. « πιο λιγο

Ανώτερη αντίσταση φθοράς των διαμαντιών και των επικαλύψεων DLC

Περιοδικό άρθρο Erdemir, Ali. Martin, Jean – Τρέχουσα γνώμη σε στερεά κατάσταση και επιστήμη των υλικών

Ως το πιο δύσκολο γνωστό υλικό, το Diamond και οι επικαλύψεις του συνεχίζουν να παράγουν σημαντική προσοχή για αυστηρές εφαρμογές που περιλαμβάνουν ακραίες τριβολογικές συνθήκες. Ομοίως, οι επικαλύψεις άνθρακα που μοιάζουν με διαμάντια (DLC, ειδικά τα τετραγωνικά άμορφα άνθρακα, TA-C) έχουν επίσης διατηρήσει υψηλό ενδιαφέρον για πολλές βιομηχανικές εφαρμογές όπου η αποτελεσματικότητα, η απόδοση και η αξιοπιστία έχουν μεγάλη σημασία. Επιπλέον, η ισχυρή ομοιοπολική συγκόλληση ή το SP 3-υβριζαϊτόν σε επιχρίσματα Diamond και TA-C εξασφαλίζει υψηλή μηχανική σκληρότητα, ακαμψία, χημική και θερμική σταθερότητα που τους καθιστούν κατάλληλες για σκληρές τριβές συνθήκες που περιλαμβάνουν υψηλές ταχύτητες, φορτία και θερμοκρασίες. Συγκεκριμένα, η μοναδική χημική και μηχανική φύση των επιφανειών Diamond και TA-C παίζει Anmore » σημαντικός ρόλος στην ασυνήθιστη συμπεριφορά τους τριβής και φθορά. Όπως και με όλα τα άλλα tribomaterials, τόσο τα επιχρίσματα Diamond όσο και Ta-C αλληλεπιδρούν έντονα με τα χημικά είδη στο περιβάλλον τους κατά τη διάρκεια της ολίσθησης και επομένως παράγουν ένα χημικά παθητικό κορυφαίο επιφανειακό στρώμα που τελικά καθορίζει την έκταση της τριβής και της φθοράς. Οι πυκνές μικροκρυσταλλικές μεμβράνες διαμαντιών προτιμώνται περισσότερο για εφαρμογές εργαλείων, ενώ οι λεπτότερες νανο/υπεριώδεις διαμαντέντες μεμβράνες είναι κατάλληλες για μηχανικές συσκευές που κυμαίνονται από νανο-(όπως NEMS) έως μικρο-συμβουλές (MEMS και AFM) καθώς και συσκευές μακροοικονομικής κλίμακας, συμπεριλαμβανομένων των μηχανικών αντλιών. Οι επικαλύψεις TA-C έγιναν πρόσφατα απαραίτητες για μια ποικιλία εφαρμογών αυτοκινήτων και χρησιμοποιούνται σε πολύ μεγάλους όγκους σε tappets, καρφίτσες εμβόλου, δαχτυλίδια και μια ποικιλία εργαλείων και ρουλεμάν, ειδικά στην Ασιατική Αγορά. Το παρόν έγγραφο έχει ως στόχο να παρέχει μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των πρόσφατων εξελίξεων στην Tribology of Super Hard Diamond και DLC (TA-C) με ιδιαίτερη έμφαση στις μηχανισμούς τριβής και φθορά. Τέλος, με βάση τα αποτελέσματα των πρόσφατων μελετών, το έγγραφο θα προσπαθήσει επίσης να επισημάνει τι βρίσκεται μπροστά για αυτές τις ταινίες στην Tribology και σε άλλες απαιτητικές βιομηχανικές εφαρμογές. « πιο λιγο

Αναφέρεται από 57

• https: // doi.org/10.1016/j.Κοσμς.2018.11.003
• Διαθέσιμο πλήρες κείμενο

Το στερεό λιπαντικό με βάση το graphene μειώνει την τριβή και τη φθορά

West Lafayette, Ind. -Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα νέο είδος λιπαντικού μη υγρού που έχει αποδειχθεί ότι μειώνει την τριβή και τη φθορά σημαντικά κάτω από τις ακραίες συνθήκες που βρίσκονται σε διάφορες εφαρμογές, από τους αεροσυμπιεστές έως τα συστήματα πυραύλων.

Το νέο σύνθετο υλικό χωρίς υγρό είναι κατασκευασμένο από ένα ιλύο ενός υλικού που ονομάζεται γραφένιο, οξείδιο του ψευδαργύρου και το πολυμερές πολυβινυλιδενένιο διφθορίδη. Το Graphene είναι ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα άνθρακα που έχει πολλές πιθανές τεχνολογικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της λίπανσης.

“Έχει ανώτερη θερμική αγωγιμότητα, υψηλή αντοχή και παρέχει ultralow τριβή,” Είπε ο Vilas Pol, αναπληρωτής καθηγητής χημικών μηχανικών στο Πανεπιστήμιο Purdue.

Τα σωματίδια ψευδαργύρου νανο-οξειδίου που αναπτύχθηκε η ομάδα επιτρέπει στο λιπαντικό να κολλήσει στην μεταλλική επιφάνεια και το πολυμερές δεσμεύει ολόκληρο το μείγμα μαζί, δήλωσε ο φοιτητής της χημικής μηχανικής Arthur Dysart.

Απαιτούνται στερεά λιπαντικά για εφαρμογές όπως αεροσυμπιεστές, εξοπλισμός που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τροφίμων, διαστημικά οχήματα, μηχανισμούς γραναζιών και αλυσίδας, συνδετήρες που βρίσκονται σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, συστήματα πυραύλων, εκτυπωτές υψηλής ταχύτητας, υδραυλικούς κινητήρες σε βαρούλκα, γερανούς και στρατιωτικά οχήματα.

“Οι θεμελιώδεις αιτίες της μηχανικής ανεπάρκειας είναι η τριβή και η φθορά, έτσι η μείωση αυτών των παραγόντων βελτιώνει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής πολλών μηχανικών συστημάτων,” είπε ο Farshid Sadeghi, Purdue’S Cummins Διακεκριμένος Καθηγητής Μηχανολόγων Μηχανικών. “Παρά τις πρόσφατες εξελίξεις, τα υγρά λιπαντικά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καταστάσεις υψηλής θερμοκρασίας ή χαμηλής πίεσης, όπως περιβάλλον κενού, έτσι τα ξηρά λιπαντικά στερεάς κατάστασης είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στα υγρά ομολόγους τους σε ακραία λειτουργικά περιβάλλοντα.”

Αυτή η εικόνα, που ελήφθη χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης και φασματοσκοπία ακτίνων Χ διασκορπισίας, δείχνει σωματίδια ψευδαργύρου μέσα σε ένα νέο είδος λιπαντικού μη υγρού που αναπτύχθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Purdue. (Purdue University Image/Arthur Dysart) Λήψη εικόνας

Οι ερευνητές εξέτασαν επιφάνειες από ανοξείδωτο χάλυβα επικαλυμμένες με το νέο λιπαντικό.

“Το δοκιμάσαμε κάτω από χειρότερα σενάρια,” Εν λόγω φοιτητής μεταπτυχιακής μηχανικής Abdullah A. Αλαζέμι.

Τα ευρήματα αναλύθηκαν σε ερευνητικό έγγραφο που δημοσιεύθηκε στις 11 Ιουλίου στο The Journal Carbon.

“Η ανθεκτικότητα και η ανθεκτικότητα αυτής της συγκολλητικής επικάλυψης υποδηλώνουν εξαιρετικό δυναμικό ως ξηρό λιπαντικό για εφαρμογές υψηλής φόρτωσης,” Ο Pol είπε.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το σύνθετο λιπαντικό δημιουργεί μια ταινία που βελτιώνει σημαντικά την τριβή και τη μείωση της φθοράς. Η φασματοσκοπική ανάλυση Raman των ουλών φθοράς αποκάλυψε αυτή την επίμονη προστατευτική μεμβράνη στις επιφάνειες επαφής.

Μια πλήρης λίστα του χαρτιού’Οι συν-συγγραφείς είναι διαθέσιμοι αφηρημένοι.

Η έρευνα συνεχίζεται και προγραμματίζεται μελλοντική εργασία με βιομηχανικούς εταίρους. Οι ερευνητές υπέβαλαν αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέσω του Ιδρύματος Purdue Research’S Γραφείο Τεχνολογίας.

Farshid Sadeghi, 765-494-5719, [Email Protected]

ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ

Το νέο τριτογενές ξηρό στερεό λιπαντικό στις επιφάνειες χάλυβα μειώνει τη σημαντική τριβή και τη φθορά υπό συνθήκες υψηλού φορτίου

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

Μηχανική Σχολή Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Purdue, West Lafayette, Indiana 47907, Ηνωμένες Πολιτείες, Σχολή Χημικών Μηχανικών του Davidson, Πανεπιστήμιο Purdue, Division C Bruker Nano Surfaces, San Jose, Καλιφόρνια., D SKF Ψηφιακή Επιχειρηματική Τεχνολογία, Göteborg, Σουηδία

Ένα νέο σύνθετο φιλμ οξειδίου Graphene-Zinc δημιουργείται και μελετάται ως λιπαντικό στερεάς κατάστασης για τριβή και μείωση φθοράς υπό συνθήκες ακραίων φορτίων. Το σύνθετο υλικό χωρίς υγρό είναι κατασκευασμένο από πολτό γραφένιο, οξείδιο του ψευδαργύρου και πολυβινυλιδενένιο διφθορίδιο που επικαλύπτεται σε ένα υπόστρωμα από ανοξείδωτο χάλυβα. Η ενισχυμένη τριβολογική απόδοση μετρήθηκε υπό συνθήκες περιβάλλοντος χρησιμοποιώντας ένα Tribometer Ball-On-Disk με πιέσεις επαφής έως 1.02 GPA και συρόμενες αποστάσεις έως 450 m. Το πλούσιο σε γραφένιο λιπαντικό επιδεικνύει σημαντική τριβή και μείωση της φθοράς (CA. 90%) σε σύγκριση με την μη υποβαθμισμένη ολίσθηση. Η σύνθετη μεμβράνη είναι σε θέση να διατηρήσει τις λίπανσες της κάτω από ακραίες συνθήκες λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων 15 Ν κανονικού φορτίου και 450 M. Μετά από δοκιμές Tribological, η οπτική και φασματοσκοπική ανάλυση των σχηματισμένων σημείων φθοράς αποκαλύπτει μια επίμονη προστατευτική μεμβράνη στις επιφάνειες της μπάλας και του δίσκου. Η εξαιρετική τριβολογική απόδοση αυτού του πλούσιου σε γραφένιο σύνθετο υλικό αποδίδεται στην επίδραση προσκόλλησης από το οξείδιο του ψευδαργύρου: ο ψευδάργυρος προσκολλάται στη διασύνδεση επαφής, διατηρώντας βελτιωμένη τριβολογική απόδοση υπό υψηλή πίεση επαφής. Η ανθεκτικότητα και η ανθεκτικότητα αυτής της συγκολλητικής επικάλυψης υποδηλώνουν εξαιρετικό δυναμικό ως ξηρό λιπαντικό για εφαρμογές υψηλής φόρτωσης.

Υλικό που παρέχεται από το Πανεπιστήμιο Purdue

Τα στρώματα graphene μειώνουν δραματικά τη φθορά και την τριβή σε ολισθαίνουσες επιφάνειες χάλυβα

(Phys.org) – μερικές φορές, το μόνο που χρειάζεται είναι μια εξαιρετικά μικρή ποσότητα υλικού για να γίνει μεγάλη διαφορά. Οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne ανακάλυψαν πρόσφατα ότι θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τα στρώματα γραφένιου πάχους ενός ατόμου για λιπαντικά με βάση το πετρέλαιο σε ολισθαίνουσες επιφάνειες χάλυβα, επιτρέποντας μια δραματική μείωση της ποσότητας φθοράς και τριβής.

Νέες μελέτες με επικεφαλής τους επιστήμονες υλικών Argonne Anirudha Sumant και Ali Erdemir έδειξαν ότι το graphene είναι σε θέση να μειώσει δραστικά τον ρυθμό φθοράς και τον συντελεστή τριβής (COF) του χάλυβα. Οι έντονες μειώσεις της τριβής και της φθοράς αποδίδονται στη χαμηλή διάτμηση και εξαιρετικά προστατευτική φύση του γραφένι.

Τα ρουλεμάν από ανοξείδωτο χάλυβα αποτελούν αναπόσπαστο μέρος πολλών κινούμενων μηχανικών μηχανών, που κυμαίνονται από τους οπαδούς του τραπεζιού έως τις γιγαντιαίες ανεμογεννήτριες.

“Η μείωση των απώλειων ενέργειας και υλικών σε αυτά τα κινούμενα μηχανικά συστήματα λόγω τριβής και φθοράς παραμένει μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις μηχανικής της εποχής μας”, δήλωσε ο Sumant.

Τα τρέχοντα λιπαντικά μειώνουν την τριβή και τη φθορά είτε μέσω της χρήσης περιβαλλοντικά εχθρικών προσθέτων είτε σε ορισμένες περιπτώσεις, στερεά λιπαντικά όπως δισουλφίδιο του μολυβδαινίου ή βορικό οξύ. Τα λιπαντικά με βάση το πετρέλαιο πρέπει να επαναπροσδιορίζονται με συνέπεια, παράγοντας πρόσθετα απόβλητα. Το κόστος εφαρμογής στερεών λιπαντικών επικαλύψεων είναι μάλλον υψηλό και λόγω πεπερασμένου πάχους, δεν διαρκούν πολύ και πρέπει επίσης να επαναπροσδιορίζονται με δαπανηρή.

Από την άλλη πλευρά, οι επικαλύψεις από νιφάδες γραφένιου δεν είναι επιβλαβείς για το περιβάλλον και μπορούν να διαρκέσουν σημαντικό χρονικό διάστημα λόγω της ικανότητας των νιφάδων να επαναπροσδιορίζονται κατά τη διάρκεια των αρχικών κύκλων φθοράς, παρέχοντας χαμηλό COF κατά τη διάρκεια της ολίσθησης.

Το Sumant και ο Erdemir εκτιμούν ότι η μειωμένη απώλεια ενέργειας σε τριβή που προσφέρει τα νέα υλικά θα έδινε πιθανή εξοικονόμηση ενέργειας 2.46 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες ετησίως, ισοδύναμο με 420.000 βαρέλια πετρελαίου.

“Η εφαρμογή ή η εκ νέου αίτηση για την επικάλυψη γραφένιου δεν απαιτεί πρόσθετα βήματα επεξεργασίας εκτός από την απλή ψεκασμό μιας μικρής ποσότητας λύσης στην επιφάνεια ενδιαφέροντος, καθιστώντας αυτή τη διαδικασία απλή, οικονομικά αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον”, δήλωσε η Diana Berman, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο κέντρο της Argonne για τα νανοκλίματα (CNM).

“Είναι ενδιαφέρον να δούμε πώς ένα υλικό πάχους ενός ατόμου επηρεάζει τις ιδιότητες σε μεγαλύτερη κλίμακα”, δήλωσε ο Sumant. “Πιστεύω ότι το graphene έχει δυνατότητες ως στερεό λιπαντικό στην αυτοκινητοβιομηχανία και, μόλις αναπτυχθεί πλήρως, θα μπορούσε να έχει θετικές επιπτώσεις σε πολλές μηχανικές εφαρμογές που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε τεράστια εξοικονόμηση ενέργειας.«

Το Sumant συνδέεται με το CNM του Argonne, ενώ ο Erdemir εργάζεται για το τμήμα Energy Systems της Argonne. Η χρηματοδότηση προήλθε από το γραφείο έρευνας και ανάπτυξης εργαστηριακών εργασιών της Argonne.

Η ομάδα δημοσίευσε πρόσφατα τα ευρήματά της σε δύο διαδοχικά έγγραφα στο περιοδικό High Impact Ανθρακας.

Περισσότερες πληροφορίες: ρε. Berman, α. Ερντέμιρ, α.V. Sumant: Λίγα στρώματα graphene για τη μείωση της φθοράς και της τριβής σε ολισθαίνουσες επιφάνειες χάλυβα. Ανθρακας, 54, 454-459 (2013)

ρε. Berman, α. Ερντέμιρ, α.V. SUMANT: Μειωμένη φθορά και τριβή που ενεργοποιήθηκε από στρώματα γραφένιου σε συρόμενες επιφάνειες χάλυβα σε ξηρό άζωτο, Ανθρακας, στον Τύπο. www.επισημάνιος.com/science/… II/S0008622313002108

Πληροφορίες περιοδικών: Ανθρακας

Παραπομπή: Τα στρώματα graphene μειώνουν δραματικά τη φθορά και την τριβή σε συρόμενες επιφάνειες χάλυβα (2013, 26 Απριλίου) που ανακτήθηκαν στις 18 Μαΐου 2023 από https: // phys.org/news/2013-04-graphene-friction-steel-surfaces.HTML

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας. Εκτός από οποιαδήποτε δίκαιη αντιμετώπιση με σκοπό την ιδιωτική μελέτη ή την έρευνα, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για πληροφοριακούς σκοπούς.