Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Publikacje
Pomoc (F2)
[101520] Artykuł:

Effects of a graphene-enhanced lubricant on the performance of a tribosystem

(Wpływ dodatku grafenu w olejach smarowych na właściwości systemów tribologicznych)
Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji   Zeszyt: 2, Strony: 75-81
ISSN:  1232-9312
Opublikowano: 2019
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Do oświadczenia
nr 3
Grupa
przynależności
Dyscyplina
naukowa
Procent
udziału
Liczba
punktów
do oceny pracownika
Liczba
punktów wg
kryteriów ewaluacji
Dariusz Ozimina orcid logo WMiBMKatedra Mechaniki**Niezaliczony do "N"Inżynieria materiałowa201.671.00  
Monika Madej orcid logo WMiBMKatedra Mechaniki**Niezaliczony do "N"Inżynieria materiałowa201.671.00  
Tomasz Desaniuk orcid logo WMiBMKatedra Mechaniki**Niespoza "N" jednostkiInżynieria materiałowa201.67.00  
Magdalena Żółty Niespoza "N" jednostki20.00.00  
Andrzej Kulczycki Niespoza "N" jednostki20.00.00  

Grupa MNiSW:  Publikacje w czasopismach spoza listy 2019
Punkty MNiSW: 5


Pełny tekstPełny tekst     Web of Science LogoYADDA/CEON    
Słowa kluczowe:

olej bazowy  stal 100Cr6  grafen  zużycie  tarcie  pomiar dźwięku 


Keywords:

graphene  friction  wear  acoustic emission 



Streszczenie:

Celem badania było porównanie wpływu grafenu w olejach smarowych na działanie systemów tribologicznych. Testy tribologiczne zostały zrealizowane na tribometrze TRB3 w ruchu ślizgowym w warunkach tarcia technicznie suchego, ze smarowaniem olejem SN-500 oraz z dodatkiem grafenem. Węzeł tarcia stanowiła próbka i przeciwpróbka wykonane ze stali 100Cr6. Dźwięk został zarejestrowany w standardzie Linear PCM 16-bit, a następnie poddany analizie w programie SpectraPlus. Dla kolejnych chwil czasu wyznaczono wartości poziomu dźwięku, a także poziomy dźwięku w poszczególnych pasmach oktawowych i 1/3-oktawowych. Obserwacje struktury tarczy i kulki po testach tribologicznych wykonano mikroskopem skaningowym Phenom. Strukturę geometryczną powierzchni obu elementów zbadano za pomocą Profilometru optycznego Leica. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że użycie środka smarowego wpłynęło na zmniejszenie zużycia badanych par tnących w systemach tribologicznych.




Abstract:

The aim of the study was to determine how the presence of graphene in a lubricant (SN-500) affects the behaviour of a tribosystem. The tribological tests were conducted in lubricated, boundary lubricated, and dry sliding friction conditions using a tribometer with the pin and disc made of 100Cr6 steel. The pin and disc wear was monitored using the acoustic emission method. SpectraPLUS was employed to analyse the sampled signals written in the 16-bit linear pulse-code modulation format. Sound level measurements required applying an A-weighting filter and then 1/1 and 1/3 octave filters. The microstructural observations of the pin and disc that followed the tribological tests were performed using a scanning electron microscope. The surface texture of both specimens was measured with an optical profiler. Identification of the elements before and after tribological tests was performed using a scanning electron microscope equipped with an EDS X-ray microanalyser. The experimental data show that the most effective performance of the analysed tribosystem was observed in the presence of the graphene-enhanced lubricant.



B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
1. Gupta T.: Carbon The Black, the Gray and the Transparent. Switzerland: Cham, Springer Nature, Springer Intern. Publ. AG., 2018. 2. Bhowmick S., Yang Z., Banerji A., Alpas T.A.: Effect of Graphene Nanoplates Dispersed in Ethanol on Frictional Behaviour of Tool Steel Running Against Uncoated and DLC-Coated Tool Steel. Tribology Letters, 2019, 67, pp. 32-44. 3. Berman D., Erdemir A., Sumant A.V.: Graphene: a new emerging lubricant. Mater. Today, 2014, 17(1), pp. 31-42. 4. Lin J.S., Wang L.W., Chen G.H.: Modification of graphene platelets and their tribological properties as a lubricant additive. Tribology Letters, 2011, 41(1), pp. 209-215. 5. Berman D., Deshmukh S.A., Sankaranarayanan S.K.R.S., Erdemir A., Sumant A.V.: Extraordinary macroscale wear resistance of one atom thick graphene layer. Adv. Funct. Mater., 2014, 24(42), pp. 6640-6646. 6. Peng Y., Wang Z., Zou K.: Friction and wear properties of different types of graphene nanosheets as effective solid lubricants. Langmuir, 2015, 31(28), pp. 7782-7791. 7. Mungse H.P., Kumar N., Khatri O.P.: Synthesis, dispersion and lubrication potential of basal plane functionalized alkylated graphene nanosheets. RSC Adv., 2015, 5(32), pp. 25565-25571. 8. Fan X.Q., Xia Y.Q., Wang L.P., Li W.: Multilayer graphene as a lubricating additive in bentone grease. Tribology Letters, 2014, 55(3), pp. 455-464. 9. Ozimina D.: Metody oceny oddziaływań tribochemicznych dodatków przeciwtarciowych. Metrologia i Systemy Pomiarowe, 2000, 7(1), pp. 73-87 [in Polish]. 10. Szczerek M.: Metodologiczne problemy systematyzacji eksperymentalnych badań tribologicznych. Radom: ITeE, 1997 [in Polish]. 11. Totten G.E.: Handbook of Lubrication and Tribology. Boca Raton, London, New York: CRC Press Taylor & Francis Group, 2006. 12. Wieczorowski M.: Wykorzystanie analizy topograficznej w pomiarach nierówności powierzchni. Poznań:Wyd. Politechnika Poznańska, 2009 [in Polish]. 13. ISO 9612:2009, Acoustics – Determination of occupational noise exposure - Engineering method. 14. Kajdas Cz., Kulczycki A., Ozimina D.: A new concept of the mechanism of tribocatalytic reactions induced by mechanical force. Tribology International, 2017, 107, pp. 144-151. 15. Rudnick L.R.: Lubricant Additives: Chemistry and Applications. Boca Raton, Londyn, New York: CRC Press Taylor & Francis Group, 2017. 16. Orlen Oil: Datasheet of the base oil SN-500. [Online]. 2019. [Accessed 30 April 2019]. Available from: http://www.orlenoil.pl/PL/NaszaOferta/Produkty/Strony/produkt.aspx?produkt=OLEJBAZOWY-SN-500.aspx 17. Lindos Electronics: Description of the characteristics used for sound measurements. [Online]. 2019. [Accessed 30 April 2019]. Available from: www.lindos.co.uk/cgi-bin/FlexiData.cgi?SO URCE=Articles&VIEW=full&id=2 – 06.2019