2021/08/06 09:57
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产品配置单:
罗姆分散体分析仪LUMiSizer ® 650
型号: LUMiSizer ® 650
产地: 德国
品牌: 罗姆
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前言
来自巴西UFSC(UFSC)的吉尔赫梅·奥利维拉·内维斯开发出一种新方法,包括化学提取和高温处理,制造出具有二维涡层结构的纳米碳材料。该材料能够显著降低摩擦系统的摩擦磨损和干磨损,在 1400 ℃ 合成的材料的磨损率比商业3D石墨的磨损率低 70% 左右。
由于良好的分散性是流体润滑油的基础,为了探究其作为润滑油添加剂的应用潜力,进行了为期30天的静置实验,并使用LUMiSizer进行了长期稳定性测试。
实验目的
评估新型碳基固体添加剂作为润滑油摩擦改进剂的可能性。
样品制备
使用不含添加剂的低粘度 POE 油制备含有碳颗粒的悬浮液,方法如下:
1) 向POE油中加入不同种类碳颗粒,质量浓度为0.05%;
2) 使用磁力搅拌器以600 rpm的速度搅拌2分钟;
3) 使用 Qsonic 模型 Q700高功率超声机以280 W的功率进行超声处理3次,每次超声处理30 s,每次超声处理之间休息1 min。
SOP:3000rpm ,4.4h
Fig. 1 指纹图谱
Fig. 1中显示的不同样品的指纹图谱代表相当于静置1年的稳定性,横坐标对应样品管的位置,左边是样品管的顶部,右边是样品管的底部;纵坐标是透光率数值。谱线从初始谱线(红色)到结束谱线(绿色)随着时间的变化过程,每两条谱线的变化代表相当于静置1.5天的稳定性变化。
对于包含石墨烯和2D-石墨的悬浮液,在第一个谱线透射率已经迅速升高,并且悬浮液在测试的几分钟内快速澄清(接近80% 透光率)。对于含有1500℃新型碳纳米碳材料的悬浮液,透射率缓慢增加,并且即使在测试结束时透光率也低于50%,悬浮液未完全澄清。换句话说,由新型纳米碳材料的悬浮液比其他悬浮液具有更高的稳定性,即使放置1年,仍然有颗粒分散在油相中。
Fig. 2 积分透光率随时间的变化
Fig. 2中横坐标为等效时间,纵坐标为积分透光率,直观地显示了含不同种类添加剂和不同条件下获得的新型纳米碳材料制备的悬浮液的分散稳定性。
颗粒在POE油中的分散稳定性排序分为:1500℃>1400℃ 1300℃>1200℃>2D-石墨(Fe-SiC)>石墨烯NH3。可以观察到含有石墨烯和2D-石墨的悬浮液快速达到最大透光率,且2D-石墨的稳定性略优于石墨烯,并验证了此项工作中开发的含有碳颗粒在POE油悬浮液中更加稳定,且随碳颗粒制备温度的升高稳定性大幅升高。
结论
所研发的新型纳米碳材料具有作为润滑油添加剂(摩擦改进剂)的应用潜力,因为它在某些油中具有比3D石墨或多层石墨烯更高的稳定性。
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