סיכום:

ננו -פלטלטים גרפן (GNP) הראו פוטנציאל כחומר סיכה מוצק להפחתת חיכוך ובלאי. מחקר זה בדק את יישום ה- GNP כחומר סיכה בטמפרטורה גבוהה לתהליכי גלגול חמים. התוצאות הראו כי GNP יכול להפחית ביעילות את החיכוך בתנאים משומנים בין 600-700 מעלות צלזיוס, כאשר ירידה של עד 50% נמשכים יותר משלוש דקות. הפחתת החיכוך הייתה יציבה בטמפרטורות גבוהות יותר של 800 מעלות צלזיוס ו- 900 מעלות צלזיוס, מה שמצביע על כך ש- GNP יכול לספק שימון יעיל לתהליכי יצירת מתכת חמה. ניסויים מתגלגלים חמים הדגימו כי ה- GNP יכול להפחית את הכוח המתגלגל ב -11%, 7.4%, ו 6.9% בטמפרטורות של 795 מעלות צלזיוס, 890 מעלות צלזיוס ו- 960 מעלות צלזיוס, בהתאמה. הפחתות החיכוך יוחסו ל- GNP הגזוז בקלות בין ממשקי שפשוף.

1. כיצד ניתן לשמש ננו -פלטלטים (GNP) כחומר סיכה לתהליכי גלגול חמים?

GNP יכול להפחית את החיכוך והבלאי בתהליכי גלגול חמים על ידי תפקוד כחומר סיכה מוצק. זה יכול להפחית את החיכוך עד 50% בטמפרטורות בין 600-700 מעלות צלזיוס ולספק שימון יעיל לתהליכי יצירת מתכת חמה.

2. מהי היציבות של הפחתת חיכוך עם תמ”ג בטמפרטורות גבוהות יותר?

הפחתת החיכוך עם GNP נותרה יציבה בטמפרטורות של 800 מעלות צלזיוס ו- 900 מעלות צלזיוס למשך 70 ו -40 שניות, בהתאמה. זה מצביע על כך ש- GNP יכול לספק שימון יעיל אפילו בטמפרטורות גבוהות יותר.

3. מה ההשפעה של תמ”ג על הכוח המתגלגל בניסויים לגלגול חם?

GNP יכול להפחית את הכוח המתגלגל ב -11%, 7.4%, ו 6.9% בטמפרטורות של 795 מעלות צלזיוס, 890 מעלות צלזיוס ו- 960 מעלות צלזיוס, בהתאמה. הפחתה זו בכוח הגלגול מדגימה את היעילות של תמ”ג כחומר סיכה בתהליכי גלגול חמים.

4. מה המנגנון שמאחורי הפחתת החיכוך שהושג עם GNP?

הפחתת החיכוך עם GNP מיוחסת לחלקיקי ה- GNP הגזוזים בקלות בין ממשקי השפשוף. נוכחות של GNP מאפשרת החלקה חלקה יותר ומפחיתה את ההתנגדות בין עמיתיהם הזזה, וכתוצאה מכך לחיכוך מופחת.

5. מה שקורה לגרפן בטמפרטורות גבוה מ- 600 מעלות צלזיוס?

בטמפרטורות הגבוהות מ- 600 מעלות צלזיוס, הגרפן הנותר על משטח הרצועה יכול לעבור גיזוז. על פי ההערכה, תהליך גיזוז זה מפחית את הזיהום השחור הקשור בדרך כלל לחומרי סיכה גרפיט מסורתיים.

6. מהן היישומים הפוטנציאליים של ה- GNP כחומר סיכה?

GNP יכול לשמש כחומר סיכה בתהליכים שונים בטמפרטורה גבוהה, כמו גלגול חם ויצירת מתכת חמה. מאפייני הפחתת החיכוך המצוינים שלה הופכים אותו למועמד מבטיח להפחתת בלאי ושיפור היעילות של תהליכים אלה.

7. מהם היתרונות של השימוש ב- GNP כחומר סיכה?

השימוש ב- GNP כחומר סיכה מציע מספר יתרונות. זה יכול להפחית ביעילות את החיכוך והבלאי, וכתוצאה מכך יעילות משופרת ותוחלת חיי ציוד מורחבת. ל- GNP יש גם את היתרון בהפחתת הזיהום השחור, שהוא נושא נפוץ עם חומרי סיכה גרפיט מסורתיים.

8. כיצד הוערכה היעילות של תמ”ג כחומר סיכה?

היעילות של תמ”ג כחומר סיכה הוערכה באמצעות בדיקות חיכוך באמצעות ניסויי טריבו-על-על-דיסק וניסויים מתגלגלים חמים על רצועות פלדה. הפחתת החיכוך וההשפעה על הכוח המתגלגל נמדדו וניתחו כדי להעריך את ביצועי ה- GNP כחומר סיכה.

9. מהן המגבלות של השימוש ב- GNP כחומר סיכה?

מגבלה פוטנציאלית אחת לשימוש ב- GNP כחומר סיכה היא מגבלת הטמפרטורה שלה. על פי הדיווחים, הוא מתפקד ביעילות עד לטמפרטורות של 600 מעלות צלזיוס. בנוסף, גיזוז גרפן שיורי בטמפרטורות גבוהות יותר יכול להגביל את תכונות השימון שלו.

10. כיצד יכולים ממצאי מחקר זה להשפיע על תהליכים תעשייתיים?

לממצאי מחקר זה יכולות להיות השלכות משמעותיות על תהליכים תעשייתיים, במיוחד אלה הכרוכים בפעולות בטמפרטורה גבוהה. השימוש ב- GNP כחומר סיכה יכול להוביל לחיכוך מופחת, כוחות גלגול נמוכים יותר ולשיפור היעילות בתהליכים כמו גלגול חם. זה יכול גם לתרום להפחתה בזיהום שחור, וכתוצאה מכך פעולות נקייה יותר.

כותרת: מאפייני חיכוך ננו של גרפן ותחמוצת גרפן

הצוות פרסם לאחרונה את ממצאיהם בשני מאמרים רצופים בכתב העת High Impact פַּחמָן.

יישום פוטנציאלי של ננו -פלטות גרפן כחומר סיכה לטמפרטורה גבוהה לגלגול חם

הוכח כי גרפן הוא חומר סיכה מוצק ומבטיח להפחתת החיכוך והלבוש של עמיתיהם הזזה, וכיום הוא מתפקד רק מתחת ל 600 מעלות צלזיוס. במחקר זה, נבדק הפוטנציאל שלו כחומר סיכה מעל 600 מעלות צלזיוס באמצעות מטטר טריב-און-דיסק וטחנת טחנה מתגלגלת. תוצאות החיכוך מראות כי ניתן להשיג הפחתה של עד 50% באמצעות ננו -פלטלטים גרפן (GNP) בתנאים משומנים בין 600-700 מעלות צלזיוס בהשוואה לבדיקות יבשות. והפחתת החיכוך הזו יכולה להימשך יותר משלוש דקות. בטמפרטורה של 800 ו 900 מעלות צלזיוס, הפחתת החיכוך יציבה עבור 70 ו -40 שניות, בהתאמה, מה שמצביע על כך ש- GNP יכול לספק שימון יעיל לתהליכי יצירת מתכת חמה. ניסויים מתגלגלים חמים על רצועות פלדה מצביעים על כך ש- GNP מצמצם את הכוח המתגלגל ב -11%, 7.4%, ו 6.9% ב 795, 890 ו- 960 מעלות צלזיוס, בהתאמה. הפחתות חיכוך אלה מיוחסות ל- GNP הגזוז בקלות בין ממשקי השפשוף. טמפרטורה הגבוהה מ- 600 מעלות צלזיוס תוביל לגיזוז הגרפן הנותר על משטח הרצועה, שלפי ההערכה מפחית את הזיהום השחור מחומר סיכה גרפיט מסורתי.

הורד לקריאת טקסט המאמר המלא

עובד על כתב יד?

הפניות

1. Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov a a. אפקט שדה חשמלי בסרטי פחמן דקים אטומית. מַדָע306(5696): 666–669 (2004) מאמר Google Scholar
2. Lee C, Wei X, Kysar J W, Hone J. מדידת התכונות האלסטיות והחוזק המהותי של גרפן חד -שכבתי. מַדָע321(5887): 385–388 (2008) מאמר Google Scholar
3. Zhang Y, Tan Y W, Stormer H L, Kim P. התבוננות ניסיונית באפקט האולם הקוונטי ופירות יער’שלב S בגרפן. טֶבַע438(7065): 201–204 (2005) מאמר Google Scholar
4. Balandin A A, Ghosh S, Bao W, Calizo I, Teweldebrhan D, Miao F, Lau C n. מוליכות תרמית מעולה של גרפן בשכבה יחידה. ננו לט8(3): 902–907 (2008) מאמר Google Scholar
5. וואנג X, Zhi L, Müllen K. אלקטרודות גרפן שקופות ומוליכות לתאים סולאריים רגישים לצביעה. ננו לט8(1): 323–327 (2008) מאמר Google Scholar
6. Wang S, Zhang Y, Abidi N, Cabrales L. רטיבות ואנרגיה חופשית לפני השטח של סרטי גרפן. Langmuir25(18): 11078–11081 (2009) מאמר Google Scholar
7. Kim K S, Lee H J, Lee C, Lee S K, Jang H, Ahn J H, Kim J H, Lee H J. גרפן מגדל אדים כימי: חומר סיכה המוצק הדק ביותר. ACS Nano5(6): 5107–5114 (2011) מאמר Google Scholar
8. ברמן ד, ארדמיר א, סומנט א ‘. גרפן: חומר סיכה חדש מתעורר. מטר היום17(1): 31–42 (2014) מאמר Google Scholar
9. Holmberg K, Andersson P, Erdemir A. צריכת אנרגיה גלובלית עקב חיכוך במכוניות נוסעים. Tribol Int47: 221–234 (2012) מאמר Google Scholar
10. Alberts M, Kalaitzidou K, Melkote S. חקירה של ננו -פלטלטים גרפיט כחומר סיכה בטחינה. Int J Mach Tools Manuf49(12–13): 966–970 (2009) מאמר Google Scholar
11. Marchetto D, Restuccia P, Ballestrazzi A, Righi M C, Rota A, Valeri S. פסיבציה של פני השטח על ידי גרפן בשימון ברזל: השוואה עם ברונזה. פַּחמָן116: 375–380 (2017) מאמר Google Scholar
12. Liang S, Shen Z, Yi M, Liu L, Zhang X, Ma S. במקום גרפן פילינג לחומרי סיכה על בסיס ביצועים גבוהים. פַּחמָן96: 1181–1190 (2016) מאמר Google Scholar
13. Hu Y, Wang Y, Zeng Z, Zhao H, Ge X, Wang K, Wang L, Xue Q. גרפן פוגל כ- NanaoDditive לשיפור התכונות הטבולוגיות של חומרי סיכה על בסיס מים. פַּחמָן137: 41–48 (2018) מאמר Google Scholar
14. Du S, Sun J, Wu P. ביצועים, אפיון ושימון של ביצועים של גרפן תחמוצת₂ ננו -פלואיד ברצועות מתגלגלות. פַּחמָן140: 338–351 (2018) מאמר Google Scholar
15. Puértolas J A, Castro M, Morris J A, Ríos R, Ansón-Casaos A. תכונות טריבולוגיות ומכניות של מרוכבים ננו -טסיות/הצצה גרפן. פַּחמָן141: 107–122 (2019) מאמר Google Scholar
16. Zhou H, Wang H, du X, Zhang Y, Zhou H, Yuan H, Liu H y, Mai y W. ייצור קל של מילוי גרפן תלת -ממדי גדול משתנה מרוכבים אפוקסי עם הולכה תרמית משופרת וביצועים טריבולוגיים. פַּחמָן139: 1168–1177 (2018) מאמר Google Scholar
17. Han H, Meng F, Yang C. בדיקת הופעות טריבולוגיות עבור GNPs/MOS₂ ציפוי בטמפרטורות משתנות. Tribol Lett66(3): 1–13 (2018) מאמר Google Scholar
18. Song H, Ji L, Li H, Wang J, Liu X, Zhou H, Chen J. מחליק שכבה מכוונת עצמית וחיכוך סופר-נמוך של גרפן של גרפן. Appl Phys Lett110(7): 073101 (2017) מאמר Google Scholar
19. Shen B, Hong H, Chen S, Chen X, Zhang Z. תצהיר אלקטרופורטי קתודי של ציפוי גרפן של מגנזיום חנקתי כגמירת סיכה מוצקה בקנה מידה מאקרו. פַּחמָן145: 297–310 (2019) מאמר Google Scholar
20. ברמן ד, ארדמיר א, סומנט א ‘. בלאי וחיכוך מופחתים המופעלים על ידי שכבות גרפן על משטחי פלדה הזזה בחנקן יבש. פַּחמָן59: 167–175 (2013) מאמר Google Scholar
21. ברמן ד, ארדמיר א, סומנט א ‘. מעט שכבה גרפן כדי להפחית בלאי וחיכוך על משטחי פלדה הזזה. פַּחמָן54: 454–459 (2013) מאמר Google Scholar
22. Savvatimskiy a i. מדידות נקודת ההיתוך של הגרפיט ותכונות הפחמן הנוזל (סקירה לשנים 1963–2003). פַּחמָן43(6): 1115–1142 (2005) מאמר Google Scholar
23. Xu Z, Zhang Q, Jing P, Zhai W. ביצועים טריבולוגיים בטמפרטורה גבוהה של מרוכבים של מטריקס טיאטציה מחוזקים על ידי גרפן רב שכבתי. Tribol Lett58(1): 3 (2015) מאמר Google Scholar
24. Xiao Y, Shi X, Zhai W, Yang K, Yao J. השפעת הטמפרטורה על תכונות טריבולוגיות ומנגנוני בלאי של מרוכבים משומנים עצמיים של מטריצת ניאל. Tribol Trans58(4): 729–735 (2015) מאמר Google Scholar
25. Zhu Q, Zhu H T, Tieu A K, Reid M, Zhang L C. במקום חקירת התנהגות חמצון בחומר גליל פלדה במהירות גבוהה תחת אטמוספרות יבשות ולחות. Corros Sci52(8): 2707–2715 (2010) מאמר Google Scholar
26. Kato O, Yamamoto H, Ataka M, Nakajima K. מנגנוני הידרדרות פני השטח של גליל לגלגול רצועות חמות. Isij int32(11): 1216–1220 (1992) מאמר Google Scholar
27. Jourani A, Bouvier S. מנגנוני חיכוך ובלאי של נירוסטה 316L במגע הזזה יבש: השפעת גודל החלקיקים השוחקים. Tribol Trans58(1): 131–139 (2015) מאמר Google Scholar
28. Xu S C, Irle S, Musaev D G, Lin M C. מחקר כימי קוונטי של הספיחה הדיסוציאטיבית של OH ו- H₂O על משטחי גרפיט בתולי ופגומים (0001) משטחים: מנגנוני תגובה וקינטיקה. J Phys Chem C111(3): 1355–1365 (2007) מאמר Google Scholar
29. Liu L, Ryu S, Tomasik M R, Stolyarova E, Jung N, Hybertsen M S, Steigerwald M L, Brus L E, Flynn G W. חמצון גרפן: תחריט תלוי עובי וסמים כימיים חזקים. ננו לט8(7): 1965–1970 (2008) מאמר Google Scholar
30. JIA Y, WAN H, Chen L, Zhou H, Chen J. השפעות של קלסר פוספט על סיכה ועמידות בלאי של ציפוי גרפיט בטמפרטורות גבוהות. טכנולוגית מעיל גלישה315: 490–497 (2017) מאמר Google Scholar
31. Kinoshita H, Nishina Y, alias A A, Fujii M. תכונות טריבולוגיות של גיליונות תחמוצת גרפן חד-שכבתי כתוספי חומר סיכה על בסיס מים. פַּחמָן66: 720–723 (2014) מאמר Google Scholar
32. Gupta B, Kumar N, Panda K, Kanan V, Joshi S, Visoly-Fisher i. תפקיד קבוצות פונקציונליות חמצן בתחמוצת גרפן מופחתת לשימון. Sci Rep7(1): 45030 (2017) מאמר Google Scholar
33. He Y, Zhang N, Wu F, Xu F, Liu Y, Gao J. קצף תחמוצת גרפן ויכולת הספיחה המצוינת שלהם לגז אצטון. Mater Res Bull48(9): 3553–3558 (2013) מאמר Google Scholar

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט הגילוי של מועצת המחקר האוסטרלית (לא. DP190103455) ופרויקט ההצמדה (לא. LP160101871). הכותבים מודים למרבה המזל בסיועו של מר מר. Maosheng Chai באוניברסיטת Tsinghua כדי לבצע את ניתוח מיפוי הראמן.

מידע על הכותב

מחברים ושיוך

1. מעבדת המפתח הממלכתית לעיבוד התמצקות, מרכז חומרי שימון ואיטום מתקדמים, האוניברסיטה הפוליטכנית הצפונית -מערבית, XI’AN, 710021, סין לונג וואנג
2. בית הספר למכניות, חומרים, הנדסה מכטרונית וביו -רפואית, הפקולטה להנדסה ומדעי המידע, אוניברסיטת וולונגונג, שדרת נורת’פילדס, וולונגונג, NSW, 2522, אוסטרליה לונג וואנג, אנה קיט טו, ג’יאקינג לי והונגטאו ג’ו
3. מעבדת המפתח הממלכתית לטריבולוגיה, המחלקה להנדסת מכונות, אוניברסיטת צינגהואה, בייג’ינג, 100084, סין מינג מ.ס
4. בית הספר למדע והנדסה של חומרים, אוניברסיטת שאנשי למדע וטכנולוגיה, XI’AN, 710021, סין גוג’ואן היי

1. לונג וואנג

כותרת: מאפייני חיכוך ננו של גרפן ותחמוצת גרפן

אתה ניגש למסמך ממחלקת האנרגיה (DOE) OSTI.Gov. אתר זה הוא תוצר של משרד המידע המדעי והטכני של DOE (OSTI) ומסופק כשירות ציבורי.

בקר ב- OSTI כדי להשתמש במשאבי מידע נוספים במדעי האנרגיה וטכנולוגיה.

תַקצִיר

השגת חיכוך ובלאי סופרלו בסקלות המיקרו/ננו באמצעות שימושים של חומרי סיכה מוצקים ונוזליים עשויה לאפשר ביצועים מעולים ופעולות לאורך זמן במגוון מערכת מיקרומכנית הכוללת מערכות מכניות מיקרו-אלקטרו (MEMS). מחקרים קודמים הצביעו על כך שחומרי סיכה מוצקים קונבנציונליים כמו גרפיט פירוליטי מסודר מאוד (HOPG) יכולים להרשות לעצמם רק חיכוך נמוך בסביבות לחות במאזני מיקרו/מאקרו; אבל, HOPG אינו מתאים ליישומים מעשיים מיקרו-סולם. כאן, בדקנו את תכונות החיכוך בקנה מידה ננו של סרטי גרפן מרובי שכבות כחומר סיכה מוצק פוטנציאלי ליישומים כאלה. מדידות מיקרוסקופיה של כוח אטומי (AFM) חשפו כי עבור גרפן רב שכבות-שכבתי גבוה (7-9 שכבות), כוח החיכוך נמוך משמעותית ממה שניתן להשיג על ידי שימוש ב- HOPG, ללא קשר לחומר קצה ה- AFM המקביל. הדגמנו כי האיכות והטהרה של גרפן רב שכבתי ממלאים תפקיד חשוב בהפחתת כוחות לרוחב, ואילו חמצון של גרפן מביא לערכי חיכוך מוגברים באופן דרמטי. יתר על כן, לראשונה, הדגמנו את האפשרות להשיג חיכוך אולטרהו עבור גרפן שכבה יחידה שגדלה CVD על סיליקון דו חמצני. זה מאשר כי תהליך התצהיר מבטיח הידבקות חזקה יותר למצע ומכאן מאפשר ביצועים טריביולוגיים מעולים מאשר הפילינג המכני שדווח בעבר » תהליכים. « פָּחוֹת

1. המעבדה הלאומית של ארגון. (ANL), ארגון, IL (ארצות הברית). מרכז לחומרים ננומטריים
2. המעבדה הלאומית של ארגון. (ANL), ארגון, IL (ארצות הברית). חטיבת מערכות אנרגיה
3. המעבדה הלאומית של ארגון. (ANL), ארגון, IL (ארצות הברית). אגף מדעי חומרים

פורמטים של ציטוט

ברמן, דיאנה, ארדמיר, עלי, זינוב, אלכסנדר החמישי., וסומנט, Anirudha V.. מאפייני חיכוך ננו של גרפן ותחמוצת גרפן. ארצות הברית: n. עמ ‘., 2015. אינטרנט. doi: 10.1016/j.יהלום.2014.10.012.

ברמן, דיאנה, ארדמיר, עלי, זינוב, אלכסנדר החמישי., & Sumant, Anirudha V.. מאפייני חיכוך ננו של גרפן ותחמוצת גרפן. ארצות הברית. https: // doi.org/10.1016/j.יהלום.2014.10.012

ברמן, דיאנה, ארדמיר, עלי, זינוב, אלכסנדר החמישי., וסומנט, Anirudha V.. 2015. “מאפייני חיכוך ננו של גרפן ותחמוצת גרפן”. ארצות הברית. https: // doi.org/10.1016/j.יהלום.2014.10.012. https: // www.אוסטי.Gov/Servlets/Purl/1357601.

מאמר בכתב עת:

חינם טקסט מלא זמין לציבור

גרסת ההקלטה של ​​המו”ל

זמינות אחרת

מדדי ציטוט:

מצוטט על ידי: 79 עבודות

מידע על ציטוט שנמסר על ידי
רשת המדע

שמור שיתוף:

עליך להיכנס או ליצור חשבון כדי לשמור מסמכים בספריה שלך.

עבודות שהוזכרו ברשומה זו:

גרפן: חומר סיכה חדש מתעורר
יומן, ינואר 2014

• ברמן, דיאנה; ארדמיר, עלי; Sumant, Anirudha V.
• חומרים היום, כרך. 17, גיליון 1
• https: // doi.org/10.1016/j.מטוד.2013.12.003

מעט שכבה גרפן כדי להפחית בלאי וחיכוך על משטחי פלדה הזזה
יומן, אפריל 2013

• ברמן, דיאנה; ארדמיר, עלי; Sumant, Anirudha V.
• פחמן, כרך א ‘. 54
• https: // doi.org/10.1016/j.פַּחמָן.2012.11.061

בלאי וחיכוך מופחתים המופעלים על ידי שכבות גרפן על משטחי פלדה הזזה בחנקן יבש
יומן, אוגוסט 2013

• ברמן, דיאנה; ארדמיר, עלי; Sumant, Anirudha V.
• פחמן, כרך א ‘. 59
• https: // doi.org/10.1016/j.פַּחמָן.2013.03.006

השפעת מצע על חיכוך תלוי עובי על גרפן
יומן, אוקטובר 2010

• לי, קוניאנג; לי, צ’אנגגו; קרפיק, רוברט וו.
• סטטוס פיזיקה סולידי (ב), כרך. 247, גיליון 11-12
• https: // doi.org/10.1002/PSSB.201000555

רשתות קשר מימן בנייר מורכב תחמוצת גרפן: מבנה ותכונות מכניות
יומן, מרץ 2010

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

חיכוך מקל נעלם-החלקה במעט גרפים שכבות: אפקט העובי
כתב העת, יוני 2011

• שו, ליאנג; MA, Tian-BAO; הו, יואן-ז’ונג
• Nanotechnology, כרך א ‘. 22, גיליון 28
• https: // doi.org/10.1088/0957-4484/22/28/285708

סימולציה של דינמיקה מולקולרית של התנהגות הזזה בין שכבתית בגרפן מעט שכבות
יומן, מרץ 2012

• שו, ליאנג; MA, Tian-BAO; הו, יואן-ז’ונג
• פחמן, כרך א ‘. 50, גיליון 3
• https: // doi.org/10.1016/j.פַּחמָן.2011.10.006

ניתוח תיאורטי של מאפייני חיכוך ופגמים של גרפן שנבדק על ידי ננו-צינור פחמן חד-קירות יחיד
יומן, ספטמבר 2011

• ליו, עמ ‘.; ג’אנג, y. W.
• פחמן, כרך א ‘. 49, גיליון 11
• https: // doi.org/10.1016/j.פַּחמָן.2011.05.004

הדמיות אטומיסטיות של חיכוך הזזה של פתיתי גרפן
כתב העת, יולי 2009

• בונלי, f.; מניני, נ.; Cadelano, e.
• כתב העת הפיזי האירופי B, כרך. 70, גיליון 4
• https: // doi.org/10.1140/EPJB/E2009-00239-7

השפעת עיוות אלסטי על תכונות חיכוך של גרפן מעט שכבות
יומן, ינואר 2012

• סמוליאניצקי, א.; Killgore, J. עמ ‘.; Twary, v. ק.
• סקירה פיזית B, כרך. 85, גיליון 3
• https: // doi.org/10.1103/physrevb.85.035412

שינוי חיכוך בקנה מידה אטומי בין שני גיליונות גרפן: מחקר שדה מולקולרי
כתב העת, אוקטובר 2007

• גו, יופנג; גו, וונלין; חן, צ’אנגפנג
• סקירה פיזית B, כרך. 76, גיליון 15
• https: // doi.org/10.1103/physrevb.76.155429

מקדם חיכוך שלילי תלוי הדבקה על גרפיט שהשתנה כימית בננו-סולם
יומן, אוקטובר 2012

• דנג, ג’או; סמוליאניצקי, אלכס; לי, קוניאנג
• חומרי טבע, כרך. 11, גיליון 12
• https: // doi.org/10.1038/NMAT3452

השוואה בין כוחות חיכוך על גרפן וגרפיט
כתב העת, יולי 2009

• לי, היונסו; לי, נסונג; SEO, יונגהו
• Nanotechnology, כרך א ‘. 20, גיליון 32
• https: // doi.org/10.1088/0957-4484/20/32/325701

מאפייני חיכוך ולבישה של סרטי גרפן רב שכבתיים שנחקרו על ידי מיקרוסקופיית כוח אטומית
יומן, יולי 2011

• לין, לי-יו; קים, דיי-און; קים, וואן-קיון
• טכנולוגיית משטח וציפויים, כרך. 205, גיליון 20
• https: // doi.org/10.1016/j.מעיל גלישה.2011.04.092

Superlubicity of Graphite
כתב העת, מרץ 2004

• Dienwiebel, Martin; Verhoeven, Gertjan S.; Pradeep, Namboodiri
• מכתבי ביקורת פיזית, כרך. 92, גיליון 12, מאמר מס ‘. 126101
• https: // doi.org/10.1103/Physrevlett.92.126101

ספקטרוסקופיה של ראמן של גרפן על מצעים שונים והשפעת פגמים
כתב העת, יוני 2008

• DAS, Anindya; Chakraborty, Biswanath; סוד, א. ק.
• עלון מדעי החומרים, כרך. 31, גיליון 3
• https: // doi.org/10.1007/S12034-008-0090-5

מספר שכבת בדיקה וסדר ערימה של גרפן מעט שכבות על ידי ספקטרוסקופיה של ראמן
יומן, ינואר 2010

• האו, יופנג; וואנג, יינגינג; וואנג, ליי
• קטן, כרך א ‘. 6, גיליון 2
• https: // doi.org/10.1002/smll.200901173

השפעה של זרימת מימן בשלב הקירור להשגת גידול אחיד וניתן לחזור על גרפן דו -שכבתי על נייר נחושת על שטח גדול
יומן, אוקטובר 2014

• גולוטטי, ריצ’רד; DAS, SAPTARSHI; ליו, יוזי
• פחמן, כרך א ‘. 77
• https: // doi.org/10.1016/j.פַּחמָן.2014.05.037

התפתחות צמיחת גרפן ב- Ni ו- Cu על ידי תיוג איזוטופי פחמן
יומן, דצמבר 2009

• Li, Xuesong; קאי, ווייווי; קולומבו, לואיג’י
• מכתבי ננו, כרך. 9, גיליון 12
• https: // doi.org/10.1021/NL902515K

לקראת הממשק האולטימטיבי הטברי: כימיה פני השטח וננוטרבולוגיה של יהלום אולטרה -סנאנוקריסטלי
כתב העת, אפריל 2005

• סומנט, א. V.; גריסון, ד. ג.; גרבי, ג ‘. ה.
• חומרים מתקדמים, כרך. 17, גיליון 8, עמ ‘. 1039-1045
• https: // doi.org/10.1002/אדמה.200401264

חיכוך ננו -סולם השתנה על ידי הסטה איזוטופית של תדרי רטט לפני השטח
כתב העת, נובמבר 2007

• קנארה, ר. י.; ברוקמן, מ. י.; Cimatu, k.
• מדע, כרך א ‘. 318, גיליון 5851
• https: // doi.org/10.1126/מדע.1147550

חיכוך ממשקתי ננומטורי והדבקה על תמיכה לעומת גרפן חד -שכבתי מושעה וגרפן רב שכבתי
יומן, דצמבר 2012

• דנג, ג’או; קלימוב, ניקולאי n.; סולארים, סנטיאגו ד.
• Langmuir, כרך א ‘. 29, גיליון 1
• https: // doi.org/10.1021/LA304079A

משוואה כללית להתאמת אזור מגע ולחיכוך לעומת מדידות עומס
כתב העת, מרץ 1999

• קרפיק, רוברט וו.; Ogletree, ד. גלוי לב; סלמרון, מיקל
• Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 211, גיליון 2
• https: // doi.org/10.1006/JCIS.1998.6027

גרפן מגדל אדים כימי: חומר סיכה המוצק הדק ביותר
כתב העת, מאי 2011

• קים, קוואנג-סופ; לי, היי-ג’ונג; לי, צ’אנגגו
• ACS Nano, Vol. 5, גיליון 6, עמ ‘. 5107-5114
• https: // doi.org/10.1021/NN2011865

חיכוך אטומי בקנה מידה אטומי בתחמוצת גרפן: נקודת מבט אינטראקציה בין ממשקית מחישובי עקרונות ראשונים
יומן, ספטמבר 2012

• וואנג, לין-פנג; MA, Tian-BAO; הו, יואן-ז’ונג
• סקירה פיזית B, כרך. 86, גיליון 12
• https: // doi.org/10.1103/physrevb.86.125436

תלות מהירות של השפעות חיכוך ומישור מימן
כתב העת, יוני 2006

• חן, ג’יניו; Ratera, Imma; פארק, ג’ונג יאנג
• מכתבי ביקורת פיזית, כרך. 96, גיליון 23
• https: // doi.org/10.1103/Physrevlett.96.236102

הזזה סופר -גבירית של ננו -פלאי גרפן על גרפן
יומן, ינואר 2013

• פנג, שיאופנג; קווון, סנגקו; פארק, ג’ונג יאנג
• ACS Nano, Vol. 7, גיליון 2
• https: // doi.org/10.1021/NN305722D

מאפייני חיכוך של סדינים דקים אטומית
יומן, אפריל 2010

• לי, ג.; Li, q.; KALB, W.
• מדע, כרך א ‘. 328, גיליון 5974, עמ ‘. 76-80
• https: // doi.org/10.1126/מדע.1184167

עובד מפנה / מציין רשומה זו:

השפעת המפזר על ננו-PTFE: מכה את האיזון בין יציבות לביצועים
יומן, יולי 2018

• דובי, מוקש קומאר; Bijwe, Jayashree; Ramakumar, s. ג. V.
• מדע שימון, כרך. 30, גיליון 7
• https: // doi.org/10.1002/ls.1425

“החלקה של יון” על גרפן: קונספט חדשני להגברת ביצועי העל
יומן, ינואר 2019

• בלני, סבסטיאנו; מרטין-גרסיה, ביטריז; Oropesa-Nuñez, Reinier
• אופקים ננומטריים, כרך. 4, גיליון 5
• https: // doi.org/10.1039/C8NH00446C

מאפייני ללבוש מחקרים על גרפן מחוזק AA7050 מורכב
יומן, פברואר 2019

• Venkatesan, s.; Xavior, m. אנתוני
• מחקרי חומרים אקספרס, כרך. 6, גיליון 5
• https: // doi.org/10.1088/2053-1591/AB0125

גודל התבואה וטריבולוגיה תלויה בהידרוקסיל כיסוי של גרפן פולי-קריסטלי
יומן, יולי 2019

• חן, יונג; וואנג, שיווי; Xie, Lu
• Nanotechnology, כרך א ‘. 30, גיליון 38
• https: // doi.org/10.1088/1361-6528/AB2A87

סופר-גוביות מיקרוסקופית חזקה בלחץ מגע גבוה המופעל על ידי מיקרוספרה מצופה גרפן
יומן, פברואר 2017

• ליו, שו-וויי; וואנג, הוא-פינג; שו, צ’יאנג
• תקשורת טבע, כרך. 8, גיליון 1
• https: // doi.org/10.1038/NCOMMS14029

ניתוח מספרי וניסיוני רב -גומי של הביצועים הטבולוגיים של ציפוי GO על מצעי פלדה
יומן, דצמבר 2019

• הילדארד, רובין; מוחמדפור, מהדי; Saremi-Yarahmadi, Sina
• חומרים, כרך א ‘. 13, גיליון 1
• https: // doi.org/10.3390/MA13010041

התנהגות בלאי וקורוזיה של גרפן-ננופלט-מחוזקים מטריצות מרוכבים שהוכנו באמצעות הרכבה עצמית אלקטרוסטטית
יומן, פברואר 2019

• Zhang, Ke; שאו, גווזן; לי, וויי
• כתב העת להנדסת חומרים וביצועים, כרך. 28, גיליון 3
• https: // doi.org/10.1007/S11665-019-3882-4

תוספת של שמנים צמחיים לשיפור המאפיינים הטבולוגיים
יומן, יוני 2019

• ז’ורג’סקו, ג.; Solea, l. ג.; Deleanu, l.
• סדרת ועידת IOP: מדעי חומרים והנדסה, כרך. 514
• https: // doi.org/10.1088/1757-899X/514/1/012012

גרפן נקבובי תלת מימדי על ידי ריתוך פלזמה בטמפרטורה נמוכה עבור שתלים עצם
יומן, אוגוסט 2016

• Chakravarty, Dibyendu; טייוורי, צ’נדרה סקהאר; Woellner, Cristano F.
• חומרים מתקדמים, כרך. 28, גיליון 40
• https: // doi.org/10.1002/אדמה.201603146

השפעת הרטט האנכי על חיכוך ננומטוס: מחקר סימולציה של דינמיקה מולקולרית
יומן, מרץ 2018

• צ’נג, יאנג; Zhu, Pengzhe; לי, רוי
• קריסטלים, כרך א ‘. 8, גיליון 3
• https: // doi.org/10.3390/cryst8030129

יישום נגזרות גרפן וננו -קומפוזיטים שלהם בטריבולוגיה ושימון: סקירה
יומן, ינואר 2019

• סאן, ג’יאנלין; דו, שאונאן
• התקדמות RSC, כרך. 9, גיליון 69
• https: // doi.org/10.1039/C9RA05679C

המציאות של חיכוך קזימיר
יומן, אפריל 2016

• מילטון, קימבול; Høye, יוהאן; ברוויק, אייבר
• סימטריה, כרך א ‘. 8, גיליון 5
• https: // doi.org/10.3390/sym8050029

המציאות של חיכוך קזימיר
טקסט, ינואר 2015

• מילטון, ק. א.; Høye, J. ג.; Brevik, i.
• Arxiv
• https: // doi.org/10.48550/arxiv.1508.00626

רשומות דומות באוסטי.אוספי ממשל:

חיכוך ננו-סופי של MOS שכבתי יחיד CVD₂ עם היווצרות פגמים מבוקרים

מאמר בכתב עת Choi, Min; בליאנינוב, אלכס; פאווליקי, אליסון; . – משטחים וממשקים

ננו-חומרים דו-ממדיים (2D) שכבות כמו גרפן, מוליבדן דיסולפיד (MOS₂), או טונגסטן דיסולפיד מציעים פיתרון מבטיח באזורים של שימון במצב מוצק, בשל תכונותיהם המכניות המצוינות כמו גם חיכוך נמוך. עם זאת, פגמים יכולים להשפיע. לפיכך, חשוב להבין את השפעות הפגמים על התנהגות הזזה בננו-חומרים דו-מימדיים, לטפח אסטרטגיה פונקציונלית לשימוש בננו-חומרים דו-מימדיים כסרטים טריבולוגיים במצב מוצק. במחקר זה נבדקו השפעות חיכוך של פגמים, גבולות תבואה ומומים מבניים בקנה מידה אטומי על תצהיר אדי כימי (CVD) שגדלו MOS יחיד MOS יחיד₂. דפוס סלקטיבי » של פגמים ל- MOS₂ הושג באמצעות הקרנה מבוקרת של יוני הליום עם מינון יונים משתנים. החיכוך של MOS₂ התאפיין במיקרוסקופיית כוח החיכוך (FFM) ונמצא כי החיכוך תלוי בהיווצרות הפגמים הנשלטת על ידי הקרנת יון הליום. גישה זו מציעה מתאם בין טופוגרפיה של פני השטח, פגמים וחיכוך. הבנת החיכוך היחסי של MOS₂ בנוכחות רמות שונות של פגמים הוא יסוד לחקר תכונות טריבולוגיות של שכבה יחידה MOS₂ בשני ננוסקלים וגם במקרוסקלים. « פָּחוֹת

• https: // doi.org/10.1016/j.לגלוש.2021.101437
• טקסט מלא זמין

פירוט חוק חיכוך קולומב ב- TIC/A-C: H ציפוי ננו-קומפוזיט

מאמר בכתב עת Pei, y; Huizenga, P; Galvan, D – Journal of Applied Physics

TIC/A-C מתקדם: H ציפוי ננו-קומפוזיט הופק באמצעות תצהיר תגובתי במערכת התזת מגנטרון בשדה סגור (HAUZER HTC-1000 או HTC 1200). במאמר זה אנו מדווחים על התנהגות טריבולוגית של ציפויים ננו-קומפוזיטיים TIC/A-C: H בהם חיכוך אולטרה-אלו מותאם להתנגדות לבלאי מעולה, שתי תכונות קשות לעיתים קרובות להשיג בו זמנית. Tribotests בוצעו בטמפרטורת החדר עם תצורת כדור-על-דיסק. מעקב באתרו של עומק הבלאי של הדיסק המצופה יחד עם גובה הבלאי של מקביל הכדור בסולם ננומטר מגלה כי השפעות הסיכה העצמית נגרמות על ידי היווצרות סרטי העברה Onmore » פני השטח של מקביל הכדור. ממצא מדהים הוא פירוט של חוק החיכוך של קולומב בציפוי הננו-קומפוזיט TIC/A-C: H. בנוסף, מקדם החיכוך של ציפוי TIC/A-C: H ציפוי ננו-קומפוזיט יורד עם לחות יחסית יורדת. התנגדות בלאי מעולה של הדיסק המצופה ברמה של 10 מ ‘/n מ’ (לכל הברכיים) הושגה בתנאי חיכוך סופרלו וקשיחות גבוהה, ששניהם דורשים חלקיקים נאים עדינים (ה.ז., 2 ננומטר) והפרדת מטריצה ​​רחבה שחייבת להיות דומה לממדים של חלקיקי הננו. « פָּחוֹת

התבוננות אטומיסטית על חיכוך מתווך דיפוזיה בין קשרים חד-פעמיים

מאמר בכתב עת הוא, יאנג; היא, דינגשון; ליו, ג’ניו; . – חומרי טבע

סופר-שומרת, משטר הזזה בו החיכוך כמעט נעלם, תועדו היטב עם כניסתם של מיקרוסקופיית כוח אטומית (AFM) והדמיית דינמיקה מולקולרית (MD) בגלל השלכותיה העצומות על ייצור מערכות מיקרו/ננו-אלקטרומכניות (MEMS/NEMs). עם זאת, המנגנונים האטומיסטיים להתנהגויות סופר-שומניות עדיין חמקמקים, בעיקר בגלל היעדר התבוננות ישירה בממשק ברזולוציה אטומית במהלך תהליך חיכוך. כאן על ידי שימוש במיקרוסקופיית אלקטרונים בהעברה ברזולוציה גבוהה באתר (HRTEM) בשילוב עם AFM, אנו מדווחים על היווצרות מתווכת דיפוזיה של שכבה ממשקית ארוזת באופן רופף בין שתי אספיות מתכתיות בכוחות נורמליים אינסופיים, האחראים למשטר ההחלקה, סופר-שומן המציגה דמור » כוחות חיכוך נמוכים במיוחד והחלקה רציפה. לעומת זאת, שכבת הממשק העמוסה באופן רופף נעלמת יחד עם סופר-סיכה, מה שמוביל לחיכוך מקל-החלקה טיפוסי. נוסף. « פָּחוֹת

• https: // doi.org/10.1038/S41563-021-01091-3
• טקסט מלא זמין

חיישן עיוות המבוסס על ציפוי גרפן רב שכבתי נתמך על ידי פולימר

מאמר בכתב עת Carotenuto, g. ; Schiavo, l. ; רומיאו, v. ; . – הליכי ועידת AIP

ניתן להשתמש בגרפן בנוחות בשינוי משטחי הפולימר. מקרומולקולות גרפן שקופות לחלוטין לאור הנראה ומוליך חשמלי, כתוצאה מכך ניתן לספק בו זמנית שתי תכונות אלה למצעים פולימריים על ידי ציפוי פני השטח עם שכבות גרפן דקות. בנוסף, תהליך ציפוי כזה מספק את המצעים של: דלקת מים, קשיות פני השטח הגבוהה יותר, שיפוי נמוך, שימון עצמי, תכונות מחסרי גז ופונקציות רבות אחרות. לפוליולפינים יש אופי לא קוטבי ולכן גרפן נדבק מאוד על פני השטח שלהם. גרפיט ננו-גבישי יכול לשמש כמבשר גרפן בכמה תהליכים כימיים (ה.ז., סינתזת תחמוצת גרפיט בשיטת האמר), בנוסף היא יכולה לבמור » מיושם ישירות על פני השטח של מצע פוליולפין (ה.ז., פוליאתילן) לכסות אותו על ידי רב שכבתי דק גרפן. בפרט, הגרפיט הננו-גבישי מפילף בצורה מושלמת תחת יישום של שילוב של כוחות גזירה וחיכוך והגרפן המופק שכבתי יחיד מתפשטים בצורה מושלמת ומדבקים על פני המצע הפוליאתילן. חומרים פולימריים כאלה יכולים לשמש כתחליף ITO (תחמוצת אינדיום) ובייצור מכשירים אלקטרוניים שונים. כאן מתואר ייצור של חיישני עיוות עמידים שקופים המבוססים על סרטי פוליאתילן בצפיפות נמוכה המצופה על ידי גרפן רב שכבתי. מכשירים כאלה הם הגיוניים מאוד ומראים התנהגות גבוהה הפיכה וניתנת לשחזור. « פָּחוֹת

עמידות בלאי מעולה של ציפויי יהלומים ו- DLC

מאמר בכתב עת ארדמיר, עלי; מרטין, ז’אן – חוות דעת נוכחית במדעי המדינה והחומרים המוצקים

מכיוון שהחומר הידוע ביותר, היהלום וציפוייו ממשיכים לייצר תשומת לב משמעותית ליישומים מחמירים הכרוכים בתנאים טריבולוגיים קיצוניים. באופן דומה, פחמן דמוי יהלום (DLC, במיוחד ציפוי הפחמן האמורפי הטטרוני, TA-C) שמרו גם על עניין ברמה גבוהה עבור יישומים תעשייתיים רבים בהם יעילות, ביצועים ואמינות יש חשיבות רבה. נוסף. בפרט, אופי כימי ומכני ייחודי של משטחי היהלום וה- TA-C מנגן את אנמור » תפקיד חשוב בחיכוך הלא שגרתי שלהם ובהתנהגויות ללבוש. כמו בכל שאר חומרי השבבים, גם ציפוי היהלום וגם ציפויי TA-C מקיימים אינטראקציה חזקה עם המין הכימי בסביבתם במהלך הזזה ומכאן מייצרים שכבת פני השטח העליונה הכימית, אשר בסופו של דבר קובעת את מידת החיכוך והבלאי. סרטי יהלומים עבים מיקרו-גבישים מועדפים ביותר על יישומי כלים, ואילו סרטי יהלומים דקים יותר ננו/אולטרה-גביים-גביים מתאימים היטב למכשירים מכניים הנעים בין ננו- (כמו NEMS) ועד מיקרו- (MEMS וטיפים AFM) כמו גם מכשירים מקרו-סולם, כולל מעבדות מכונות,. ציפויי ה- TA-C הפכו לאחרונה לכרחי למגוון יישומי רכב ומשמשים בכמויות גדולות מאוד בגזים, סיכות בוכנה, טבעות ומגוון הילוכים ומסבים, במיוחד בשוק האסייתי. מאמר זה נועד לספק סקירה מקיפה של ההתפתחויות האחרונות ב- Tribology של סרטי Diamond ו- DLC סופר קשים (TA-C) עם דגש מיוחד על מנגנוני החיכוך והבלאי שלהם שהם המפתח לביצועים הטבולוגיים יוצאי הדופן שלהם בתנאים טריבולוגיים קשים. לבסוף, בהתבסס על תוצאות המחקרים האחרונים, העיתון ינסה גם להדגיש את מה שקורה לסרטים אלה בטריבולוגיה ויישומים תעשייתיים תובעניים אחרים. « פָּחוֹת

צוטט על ידי 57

• https: // doi.org/10.1016/j.Cossms.2018.11.003
• טקסט מלא זמין

חומר סיכה מוצק מבוסס גרפן מפחית חיכוך ובלאי

West Lafayette, Ind. -החוקרים יצרו סוג חדש של חומר סיכה שאינו נוזל שהוכח כמפחית חיכוך ולובש משמעותית בתנאים הקיצוניים שנמצאים ביישומים שונים, החל מדחסי אוויר למערכות טילים.

המורכב החדש נטול נוזלים מיוצר ממגזין של חומר הנקרא גרפן, תחמוצת אבץ, והפולימר פוליווינילידן דיפלואוריד. גרפן הוא שכבה דקה במיוחד של פחמן שיש בו יישומים טכנולוגיים פוטנציאליים רבים, כולל שימון.

“יש לו מוליכות תרמית מעולה, חוזק גבוה ומספק חיכוך אולטרה -אולטרה,” אמר וילאס פול, פרופסור חבר להנדסה כימית באוניברסיטת פרדו.

חלקיקי האבץ-תחמוצת האבץ המפתחים הצוות מאפשרים לחומר סיכה לדבוק במשטח המתכת, והפולימר קושר את כל התערובת יחד, אמר סטודנט בוגר הנדסה כימית ארתור דיסארט.

יש צורך בחומרי סיכה מוצקים ליישומים כמו מדחסי אוויר, ציוד המשמש בתעשיית המזון, רכבי חלל, מנגנוני הילוכים ושרשרת, מחברים שנמצאים בסביבות בטמפרטורה גבוהה, מערכות טילים, מדפסות במהירות גבוהה, מנועים הידראוליים בכננת, מנופפים וכלי רכב צבאיים, גרידנים בעלי ביצועים גבוהים ונקשות דרכים, רכבים בביצועים גבוהים ונקשות דרכים, רכבים בביצועים גבוהים ונשקנים.

“הגורמים הבסיסיים לכישלון מכני הם חיכוך ובלאי, ולכן הפחתת גורמים אלה משפרת את הביצועים ואת חייהן של מערכות מכניות רבות,” אמר פרשיד סאדג’י, פרדו’S Cummins פרופסור מכובד להנדסת מכונות. “למרות ההתקדמות האחרונה, לא ניתן להשתמש בחומרי סיכה נוזליים במצבים של טמפרטורה גבוהה או לחץ נמוך כמו סביבת ואקום, ולכן חומרי סיכה של מצב מוצק יבש הם אלטרנטיבה ברת קיימא לעמיתיהם הנוזלים בסביבות הפעלה קיצוניות.”

תמונה זו, שצולמה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סריקה וספקטרוסקופיית רנטגן מפוזרת באנרגיה, מציגה חלקיקי אבץ בסוג חדש של חומר סיכה שאינו נוזל שפותח על ידי חוקרים באוניברסיטת פרדו. (תמונת אוניברסיטת פרדו/ארתור דיסארט) הורד תמונה

החוקרים בדקו משטחי נירוסטה מצופים בחומר סיכה החדש.

“בדקנו את זה תחת תרחישים הגרועים ביותר,” אמר סטודנט לתואר שני בהנדסת מכונות עבדאללה א. אלזמי.

הממצאים פורטו במאמר מחקר שפורסם ב- 11 ביולי בכתב העת Carbon.

“העמידות והחוסן של ציפוי דבק זה מרמזים על פוטנציאל יוצא דופן כחומר סיכה יבש ליישומים נושאי עומס גבוה,” אמר פול.

החוקרים מצאו כי חומר סיכה המורכב מקים סרט המשפר משמעותית את החיכוך ואת הפחתת הבלאי. ניתוח ספקטרוסקופי של ראמן של צלקות בלאי חשף את סרט ההגנה המתמשך הזה על משטחי מגע.

רשימה מלאה של העיתון’מחברים משותפים זמינים במופשט.

המחקר נמשך, והעבודה העתידית מתוכננת עם שותפים תעשייתיים. החוקרים הגישו בקשה לפטנט באמצעות קרן המחקר Purdue’משרד המסחור הטכנולוגי.

Farshid Sadeghi, 765-494-5719, [מוגן בדוא”ל]

תַקצִיר

חומר סיכה מוצק יבש יבש חדש על משטחי פלדה מפחית חיכוך ובלאי משמעותי בתנאי עומס גבוהים

עבדאללה א. Alazemi A, 1, Arthur D. Dysart B, 1, Steven J. Shaffer C, Vilas G. פול B, *, לארס-אריק סטאקה ד, פרשיד סדג’י א, **

בית ספר להנדסת מכונות, אוניברסיטת פרדו, מערב לאפייט, אינדיאנה 47907, ארצות הברית, בית הספר להנדסה כימית של דוידסון, אוניברסיטת פרדו, חטיבת משטחי ננו של ברוקר, סן חוזה, קליף., D SKF טכנולוגיה עסקית דיגיטלית, גטבורג, שוודיה

סרט מורכב של גרפן-אבץ תחמוצת נוצר ונלמד כחומר סיכה למצב מוצק לחיכוך ולפחתת בלאי בתנאי עומס קיצוניים. המורכב נטול נוזלים מיוצר מגרפין של גרפן, תחמוצת אבץ ופוליווינילידן דיפלואוריד מצופה ספין על מצע נירוסטה. הביצועים הטבולוגיים המשופרים נמדדו בתנאי הסביבה באמצעות משלב כדור-על-דיסק עם לחצי מגע עד 1.02 מרחקי GPA ומרחקים הזזה עד 450 מ ‘. חומר הסיכה העשיר בגרפן מדגים חיכוך משמעותי והפחתת בלאי (CA. 90%) בהשוואה להחלקה בלתי מוגנת. הסרט המורכב מסוגל לשמור על השפעות השיכה שלו בתנאי הפעלה קיצוניים כולל עומס רגיל של 15 N ו -450 מ ‘מרחק הזזה. בעקבות בדיקות טריבולוגיות, ניתוח אופטי וספקטרוסקופי של צלקות הבלאי הנוצרות חושף סרט מגן מתמשך על הכדור ומשטחי הדיסק. הביצועים הטבולוגיים המצוינים של המורכב העשיר בגרפן זה מיוחס לאפקט ההדבקה מתחמוצת אבץ: אבץ דבק בגרפן לממשק המגע, ושומר על ביצועים משופרים בלחץ מגע גבוה. העמידות והחוסן של ציפוי דבק זה מרמזים על פוטנציאל יוצא דופן כחומר סיכה יבש ליישומים נושאי עומס גבוה.

חומר המסופק על ידי אוניברסיטת פרדו

שכבות גרפן מפחיתות באופן דרמטי את הבלאי והחיכוך על משטחי פלדה הזזה

(פיזי.org) – לפעמים, כל מה שנדרש הוא כמות קטנה במיוחד של חומר כדי לעשות את ההבדל הגדול. מדענים במעבדה הלאומית של ארגון גילו לאחרונה כי הם יכולים להחליף שכבות גרפן בעובי בעובי אחת עבור חומרי סיכה על בסיס שמן על משטחי פלדה הזזה, מה שמאפשר הפחתה דרמטית בכמות הבלאי והחיכוך.

מחקרים חדשים בהובלת חומרי ארגון מדעני אנירודה סומנט ועלי ארדמיר הראו כי גרפן מסוגל להפחית באופן דרסטי את קצב הבלאי ואת מקדם החיכוך (COF) של הפלדה. הפחתות המסומנות בחיכוך ובלאי מיוחסות לאופי הגזירה הנמוכה ומגן מאוד של גרפן, שמנע גם חמצון של משטחי הפלדה כאשר הוא נוכח בממשקי מגע הזזה.

מיסבי כדור נירוסטה יוצרים חלק בלתי נפרד ממכונות מכניות נעות רבות, החל מאווררי שולחן ועד טורבינות רוח ענקיות.

“הפחתת הפסדי אנרגיה וחומרים במערכות מכניות נעות אלה בגלל חיכוך ובלאי נותרה אחד האתגרים ההנדסיים הגדולים ביותר בזמננו”, אמר סומנט.

חומרי סיכה נוכחיים מפחיתים חיכוך ובלאי באמצעות תוספים לא ידידותיים לסביבה, או במקרים מסוימים, חומרי סיכה מוצקים כמו מוליבדן דיסולפיד או חומצה בורית. יש להגיש מחדש את חומרי סיכה על בסיס שמן, ומייצרים פסולת נוספת. העלות של יישום ציפויי סיכה מוצקים גבוהה למדי ובשל עובי סופי, הם לא נמשכים זמן רב ויש לי להגיש מחדש בצורה הוצאתית.

מצד שני, ציפויים העשויים מפתיתי גרפן אינם מזיקים לסביבה ויכולים להימשך זמן רב בגלל יכולתם של הפתיתים לכוון את עצמם מחדש במהלך מחזורי בלאי ראשוניים, ולספק COF נמוך במהלך ההחלקה.

סומנט וארדמיר העריכו כי אובדן האנרגיה המופחת לחיכוך המוצע על ידי חומרים חדשים יניב חיסכון באנרגיה פוטנציאלית של 2.46 מיליארד קילוואט שעות בשנה, שווה ערך ל 420,000 חביות נפט.

דיאנה ברמן, חוקרת פוסט-דוקטורט במרכז הארגונינה, אמרה דיאנה ברמן, חוקרת פוסט-דוקטורט במרכז הארגוני, כי “יישום ציפוי הגרפן של ציפוי הגרפן אינו דורש צעדים נוספים של צעדים נוספים מלבד פשוט לפזר כמות קטנה של פיתרון על פני העניין, והופך את התהליך הזה לפשוט, חסכוני וידידותי לסביבה.

“מעניין לראות כיצד חומר בעובי אחד משפיע על המאפיינים בקנה מידה גדול יותר”, אמר סומנט. “אני מאמין שלגרפן יש פוטנציאל כחומר סיכה מוצק בתעשיית הרכב, וברגע שפותח במלואו, זה יכול להשפיע לטובה על יישומים מכניים רבים שיכולים להוביל לחיסכון אדיר של אנרגיה.”

Sumant קשור ל- CNM של ארגון, ואילו ארדמיר עובד בחטיבת מערכות האנרגיה של ארגון. המימון הגיע ממשרד המחקר והפיתוח המופנה על המעבדה של ארגון.

הצוות פרסם לאחרונה את ממצאיהם בשני מאמרים רצופים בכתב העת High Impact פַּחמָן.

עוד מידע: ד. ברמן, א. ארדמיר, א.V. Sumant: מעט גרפן שכבה כדי להפחית בלאי וחיכוך על משטחי פלדה הזזה. פַּחמָן, 54, 454-459 (2013)

ד. ברמן, א. ארדמיר, א.V. Sumant: בלאי וחיכוך מופחתים המופעלים על ידי שכבות גרפן על משטחי פלדה הזזה בחנקן יבש, פַּחמָן, בעיתונות. www.ScienceDirect.com/science/… ii/s0008622313002108

מידע על היומן: פַּחמָן

צִיטָטָה: שכבות גרפן מצמצמות באופן דרמטי את הבלאי והחיכוך על משטחי פלדה הזזה (2013, 26 באפריל) הוחזרו ב- 18 במאי 2023 מ- https: // phys.org/new.html

מסמך זה כפוף לזכויות יוצרים. מלבד כל עסק הוגן לצורך מחקר פרטי או מחקר, לא ניתן לשחזר חלק ללא אישור בכתב. התוכן נמסר למטרות מידע בלבד.