تاثیر نانوذرات سرامیکی سیلیسیم کاربید بر خواص تریبولوژیکی روغن پایه پارافینیک SN500HVI

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 آذر 1400  

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/apme.2021.1927712.2049

نویسندگان

میثم مکاریان؛ الهام عامری

دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا

چکیده

نانوذره سرامیکی سیلیسیم کاربید (SiC) در روغن پایه به منظور بررسی خواص اصطکاک و سایش در مبحث تریبولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات در درصدهای وزنی 0.25، 0.5، 1 و 5 به روغن پایه اضافه شد. جهت افزایش پایداری نانوذره SiC در روغن پایه از اولئیک اسید جهت اصلاح سطح استفاده شد و برای مشخصه یابی از دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، پراش پرتو ایکس(XRD) و طیف سنج مادون قرمز با تبدیل فوریه(FTIR) استفاده شد. این بررسی برای روغن‌پایهSN500HVI از شرکت نفت سپاهان ایران انجام شد. آزمون های سایش و اصطکاک روی مخلوط نانوذره و روغن SN500HVI صورت پذیرفت. اثرات تریبولوژیکی روغن پایه/ نانوذره با استفاده از آزمون آزمایشگاهی پین روی دیسک مطابق با روش استاندارد آزمونASTM G99 بررسی شد. بر اساس نتایج بدست آمده از XRD میانگین اندازه نانوذرات اصلاح سطح شده کمتر از 30 نانومتر بدست آمد. مخلوط روغن پایه/ نانوذره با غلظت های 25/0، 5/0 و 1 درصد وزنی به ترتیب موجب کاهش 26% ، 15% و4 % در ضریب اصطکاک شد. این رفتار تریبولوژیکی ناشی از نشستن وچسبیدن نانوذرات روی سطوح درگیر سایش می باشد. همچنین توپوگرافی سطوح فرسایش یافته با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) آنالیز شد. نتایج نشان دادند که نانوذره SiC با توجه به مناسب بودن خواص فیزیکی همچون سختی مناسب، شکل کروی و سطح ویژه بالا میتواند افزودنی موثری جهت بالا بردن کیفیت روغن روانکار در بحث کاهش اصطکاک و سایش به شمارآید.

کلیدواژه‌ها

نانوذره؛ سرامیک؛ سیلیسیم کاربید؛ تریبولوژی؛ روغن روانکار

مراجع