Модификатор трения
Модификаторы трения добавляются в смазочные материалы для уменьшения трения и износа деталей машин. Они особенно важны в режиме граничной смазки , где они могут предотвратить прямой контакт твердых поверхностей, существенно снижая трение и износ .
Существует несколько классов модификаторов трения присадок, основными примерами которых являются органические модификаторы трения (OFM), маслорастворимые молибденорганические присадки , функционализированные полимеры и дисперсные наночастицы . [1]
- OFM представляют собой амфифильные поверхностно-активные вещества , такие как жирные кислоты , часто получаемые из жиров и растительных масел . OFM являются важными добавками в современные моторные масла , а также используются в топливах . [1] Они адсорбируются на металлических поверхностях и самособираются, образуя несжимаемые монослои , которые предотвращают контакт неровностей и уменьшают трение и износ . [2]
- Молибденорганические , но позже было признано , соединения первоначально были разработаны в качестве противоизносных присадок что они очень эффективны в снижении граничного трения. [3] В настоящее время они используются во многих моторных маслах , а в последнее время и в трансмиссионных маслах. [1] Они уменьшают трение, образуя на трущихся поверхностях двумерные слои дисульфида молибдена. [4]
- функционализированные полимеры Было показано, что , которые можно адаптировать для адсорбции именно на полярных поверхностях, заметно снижают трение и износ . [5]
- дисперсные наночастицы Было показано, что уменьшают граничное трение . [6] но они еще не нашли широкого применения в промышленности. [1]
Снижение потерь на трение и за счет более эффективной смазки является ключевой целью снижения выбросов углекислого газа . [7] Один из подходов заключался в постепенном снижении смазочного материала вязкости для минимизации гидродинамического сдвига, перемешивания и потерь при перекачке. [1] Однако это означает, что большее количество компонентов работает в условиях граничной смазки. Это привело к возрождению интереса к присадкам-модификаторам трения, особенно к OFM. Например, недавние трибологические эксперименты [8] и молекулярно-динамическое моделирование [9] дали новое представление об их поведении в условиях граничной смазки.
См. также
[ редактировать ]- Масляная присадка – химические соединения, улучшающие смазочные характеристики базового масла.
- Смазка – вещество, введенное для уменьшения трения между поверхностями, находящимися в взаимном контакте.
- Трибология - наука и техника взаимодействующих поверхностей в относительном движении.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Спайкс, Хью (01 октября 2015 г.). «Присадки модификаторы трения». Письма по трибологии . 60 (1): 5. дои : 10.1007/s11249-015-0589-z . hdl : 10044/1/25879 . ISSN 1023-8883 . S2CID 137884697 .
- ^ Харди, Всемирный банк; Даблдей, Ида (1 марта 1922 г.). «Граничная смазка. Парафиновая серия» . Труды Лондонского королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 100 (707): 550–574. Бибкод : 1922RSPSA.100..550H . дои : 10.1098/rspa.1922.0017 . ISSN 1364-5021 .
- ^ Брейтуэйт, скорая помощь; Грин, AB (1 февраля 1978 г.). «Критический анализ эффективности соединений молибдена в автомобилях». Носить . 46 (2): 405–432. дои : 10.1016/0043-1648(78)90044-3 .
- ^ Гроссиорд, К; Варлот, К; Мартин, Ж.-М; Ле Монь, Че; Эснуф, К; Иноуэ, К. (1 декабря 1998 г.). «Однослойная смазка MoS2 дитиокарбаматом молибдена» . Международная Трибология . 31 (12): 737–743. дои : 10.1016/S0301-679X(98)00094-2 . ISSN 0301-679X .
- ^ Гуантэн, Г; Смит, М; Канн, премьер-министр; Спайкс, ХА (1 марта 1996 г.). «Измерение и моделирование свойств граничной пленки полимерных присадок к смазочным материалам». Труды Института инженеров-механиков, Часть J: Журнал инженерной трибологии . 210 (1): 1–15. дои : 10.1243/PIME_PROC_1996_210_473_02 . ISSN 1350-6501 . S2CID 136658009 .
- ^ Дай, Вэй; Хейреддин, Бассем; Гао, Хун; Лян, Хун (01 октября 2016 г.). «Роль наночастиц в масляной смазке» . Международная Трибология . 102 : 88–98. дои : 10.1016/j.triboint.2016.05.020 . ISSN 0301-679X .
- ^ Холмберг, Кеннет; Андерссон, Питер; Эрдемир, Али (01 марта 2012 г.). «Глобальное потребление энергии из-за трения в легковых автомобилях». Международная Трибология . 47 (Приложение C): 221–234. дои : 10.1016/j.triboint.2011.11.022 .
- ^ Кампен, Софи; Грин, Джонатан; Лэмб, Гордон; Аткинсон, Дэвид; Спайкс, Хью (1 ноября 2012 г.). «О возрастании граничного трения со скоростью скольжения». Письма по трибологии . 48 (2): 237–248. дои : 10.1007/s11249-012-0019-4 . ISSN 1023-8883 . S2CID 135749402 .
- ^ Юэн, Джеймс П.; Гаттинони, Кьяра; Морган, Нил; Спайкс, Хью А.; Дини, Даниэле (10 мая 2016 г.). «Неравновесное молекулярно-динамическое моделирование органических модификаторов трения, адсорбированных на поверхностях оксида железа» . Ленгмюр . 32 (18): 4450–4463. doi : 10.1021/acs.langmuir.6b00586 . hdl : 10044/1/30875 . ISSN 0743-7463 . ПМИД 27064962 .