Nghiên cứu chế tạo và đánh giá hiệu quả sử dụng của hệ phụ gia bôi trơn trên cơ sở vật liệu graphen biến tính và nano kim loại
78 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2022.285-293Từ khóa:
Graphene; Nano Bạc; Phụ gia bôi trơn.Tóm tắt
Chúng tôi báo cáo việc chế tạo hệ phụ gia bôi trơn giảm mài mòn, ma sát cho dầu bôi trơn trên cơ sở vật liệu graphen biến tính và hạt nano Ag biến tính. Việc bổ sung hệ phụ gia bôi trơn vào dầu động cơ không thay đổi các đặc tính của dầu, tăng hiệu quả bôi trơn do sự giảm ma sát và dẫn tới tăng công suất động cơ ~5% và 12,2% với các động cơ thử nghiệm, giảm tiêu hao nhiên liệu đạt ~10%, giảm thiểu khí thải ô nhiễm CxHy ≥30% và giảm độ khói đạt 57% tùy thuộc vào chế độ làm việc của động cơ. Các phép phân tích vật liệu FTIR, TGA, SEM, TEM cho phép đánh giá hiệu quả của quá trình tổng hợp và biến tính vật liệu graphen oxit, nano Ag. Đặc tính bôi trơn của hệ phụ gia và dầu bổ sung hệ phụ gia được đánh giá qua tiêu chuẩn ASTM D2783. Thử nghiệm trên phương tiện vận tải diesel 1.25 tấn và động cơ diezen 1 xylanh S195 đánh giá hiệu quả tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải.
Tài liệu tham khảo
[1]. A. K. Geim and K. S. Novoselov, “The rise of graphene”, Nat. Mater., 6, 183–191 (2007). DOI: https://doi.org/10.1038/nmat1849
[2]. S. Choudhary, H. P. Mungse, O. P. Khatri, “Dispersion of alkylated graphene in organic solvents and its potential for lubrication applications”, J. Mater. Chem., 22, 21032–21039 (2012). DOI: https://doi.org/10.1039/c2jm34741e
[3]. T. Filleter, J. L. McChesney, A. Bostwick, E. Rotenberg, K. V. Emtsev, T. Seyller, K. Horn, R. Bennewitz, “Friction and Dissipation in Epitaxial Graphene Films”, Phys. Rev. Lett., 102, 086102 (2009). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.086102
[4]. D. Berman, A. Erdemir, A. V. Sumant, “Reduced Wear and Friction Enabled by Graphene Layers on Sliding Steel Surfaces in Dry Nitrogen”. Carbon, 54, 454-459 (2013). DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2012.11.061
[5]. H. P. Mungse, O. P. Khatr. “Chemically Functionalized Reduced Graphene Oxide as a Novel Material for Reduction of Friction and Wear”. J. Phys. Chem. C, 118 (26), 14394–14402 (2014). DOI: https://doi.org/10.1021/jp5033614
[6]. H. D. Huang, J.P. Tu, L. P. Gan, C. Z. Li, “An investigation on tribological properties of graphite nanosheets as oil additive”, Wear, 261, 140–144, (2006). DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2005.09.010
[7]. W. Zhang, M. Zhou, H. Zhu, Y. Tian, K. Wang, J. Wei, F. Ji, X. Li, Z. Li, P. Zhang, D. Wu, “Tribological properties of oleic acid-modified graphene as lubricant oil additives”, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 205303 (2011). DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/44/20/205303
[8]. T. Chen, Y. Xia, Zh. Jia, Zh. Liu, H. Zhang, “Synthesis, Characterization, and Tribological Behavior of Oleic Acid Capped Graphene Oxide”, Journal of Nanomaterials, Article ID 654145 (2014). DOI: https://doi.org/10.1155/2014/654145
[9]. S. J. Hana, H. I. Leea, H. M. Jeonga, B. K. Kimb, A. V. Raghuc, K. R. Reddyd, “Graphene Modified Lipophilically by Stearic Acid and its Composite with Low Density Polyethylene”, J. Macromolecular Science B: Physics, 53(7), (2014). DOI: https://doi.org/10.1080/00222348.2013.879804
[10]. Nguyễn Hữu Vân, Trần Văn Hiền, Hà Quốc Bảng, Nguyễn Mạnh Tường, “Phụ gia alkyl graphen cho dầu bôi trơn”, Tạp chí hóa học, 53(e1)93-98, (2015).
[11]. Nguyễn Hữu Vân, Hà Quốc Bảng, Nguyễn Duy Anh, Nguyễn Công Thắng, Trần Văn Hiền, “Tổng hợp graphen oxit bằng phương pháp điện hóa”, Tạp chí hóa học, 58(5E12), 162-166, (2020).
