Eksperymentalne badania elektroreologicznych właściwości olejów smarnych zawierających ciecz jonową. Cz. 3, Mikroskopowe badania mechanizmu efektu ER

• Autorzy: Juda Jarosław , Kałdoński Tadeusz , Gocman Krzysztof , Kałdoński Tomasz Jan , Pakowski Czesław

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.8872

Warianty tytułu

EN

Experimental studies of electrorheological properties of lubricating oils containing ionic liquid. Part 3, Microscopic examination of the ER effect mechanism

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki obserwacji mikroskopowych in situ quasi-homogenicznych mieszanin węglowodorowych zawierających wybraną ciecz jonową. Badania przeprowadzono na mikroskopie optycznym NIKON ECLIPSE LV100 D. Obserwowano mechanizm generowania efektu ER w dwóch mieszaninach, tj. silikonowej cieczy tłumiącej GP-1 zawierającej 2% (v/v) cieczy jonowej CJ 001 (tetrafluoroboranu 1-metylo-3-oktyloksymetyloimidazolowego oraz oleju bazowego polialfaolefinowego PAO-6 zawierającego 2% (v/v) cieczy jonowej CJ 008, tj. triheksylotetradecylofosfonowego bis(trifluorometylosulfonylo)-imidu) oraz cieczy wzorcowej dwuskładniowej LID3354 s. Przeprowadzone obserwacje wykazały, że wytworzone mieszaniny generowały efekt ER. Przy wartości progowej E = 0,3 kV ⋅ mm⁻¹ efekt ER zanikał. Przedstawione w pracy fotografie dokumentują zachodzące pod wpływem działania zewnętrznego pola elektrycznego zmiany struktury mieszanin zawierających ciecze jonowe, polegające na tworzeniu „łańcuchów i/lub strumieni fibrylowych” i następnie na ich destrukcji oraz gromadzeniu się cząstek cieczy jonowej przy elektrodach.

EN

The article presents the results of in situ microscopic observations of quasihomogenic mixtures of hydrocarbon oils containing ionic liquids. Observations were made using NIKON ECLIPSE LV 100 D optical microscope. The mechanism of generating the ER effect in two mixtures was observed, i.e., in silicone damping liquid GP-1, which is polimethylsiloksane mixture containing 2% (v/v) of ionic liquid CJ 001, i.e., tetrafluoroboran 1-methyl-3-octyloxymethylimidazolium and base polialfaolefine oil PAO-6 which containing 2% (v/v) of ionic liquid CJ 008, i.e., trihexyltertradecylfosfonium bis(trifluoromethylsulfonyl) imide as well as in the two-component standard liquid LID3354s. The observations carried out showed that the prepared mixtures had generated the ER effect. At the threshold value E = 0,3 kV ⋅ mm⁻¹, the ER effect disappeared. Photographs, presented in the paper, show changes in the structure of mixtures containing ionic liquids that occur under the influence of an external electric field, consisting in the formation of „fibril chains and/or fibril streams” and then, their destruction and accumulation of ionic liquid particles at the electrodes.

Słowa kluczowe

PL

efekt elektroreologiczny; oleje smarne; ciecze jonowe; mikroskopia

EN

electrorheological effect; lubricating oils; ionic liquids; microscopy

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 69, nr 3
• Strony: 59--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot.

Twórcy

autor

Juda Jarosław

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Kałdoński Tadeusz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0001-6483-3739

autor

Gocman Krzysztof

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-6515-7178

autor

Kałdoński Tomasz Jan

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-3780-7604

autor

Pakowski Czesław

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Juda J., Kałdoński T.J., Kałdoński T., Eksperymentalne badania elektroreologicznych właściwości olejów smarnych zawierających ciecz jonową. Cz. 1. Badania zmodyfikowanym wiskozymetrem Brookfield DV-III Ultra, Biuletyn WAT, 68, 3, 2019, 35-63, DOI: 10.5604/01.3001.0013.5554.
• [2] Norma Obronna NO-91-A266, Materiały pędne i smary. Silikonowa ciecz tłumiąca klasy lepkościowej 350 mm2/s, Kod MPS S-9773, 2014.
• [3] Materiały Chemical Reagents, J.S.C.POCH, Gliwice, Polska.
• [4] Karta Informacyjna. Product Data Sheet-SSPLUS Polyalphaolefins (PAO). Exon Mobil Chemical, 150024, 2007.
• [5] Materiały Sigma-Aldrich, www.sigma-aldrich.com [dostęp: 09.2020].
• [6] Juda J., Madeja J., Olszak A., Kęsy Z., Kałdoński T., Problematyka badania właściwości cieczy elektroreologicznych, XXV Konferencja Naukowa nt. „Problemy rozwoju maszyn roboczych”, Zakopane, 22-25 stycznia 2012 r.
• [7] Juda J., Madeja J., Olczak A., Kęsy Z., Kałdoński T., Badania właściwości cieczy elektroreologicznych, Hydraulika i Pneumatyka, 2, 2012, s. 5.
• [8] Juda J., Kałdoński T.J., Kęsy Z., Kęsy A., Zestaw badawczy, Zgłoszenie patentowe nr W 124200 z 25.06.2015 r. (Decyzja UPRP o przyznaniu Prawa ochronnego 10 lutego 2017 r.).
• [9] Juda J., Kałdoński T., Kałdoński T.J., Mrukiewicz M., Eksperymentalne badania elektroreologicznych właściwości olejów smarnych zawierających ciecz jonową. Cz. 2. Badania w spektroskopii dielektrycznej, Biuletyn WAT, 69, 2, 2020, 43-69, DOI: 10.5604/01.3001.0014.5635.
• [10] Lord Material Division, www.smarttec.co.uk [dostęp: 09. 2020].
• [11]. Kałdoński T.J., Badania i ocena alkoksymetyloimidazolowych cieczy jonowych jako nowych smarów stalowych węzłów tribologicznych, (rozprawa doktorska), WAT, Warszawa, 2012.
• [12] Kałdoński T. (red.), Porowate łożyska ślizgowe nowej generacji - badania i prognozy, WAT, Warszawa, 2013.
• [13] Nakamura T., Saga N., Nakazawa M., Variable Viscous Control of a Homogenous ER Fluid Device Considering its Dynamic Characteristics, Mechatronics, 14, 2004, pp. 55-68.
• [14] Holbrey J.D., Rogers R.D., Physicochemical Properties of Ionic Liquids: Melting Points and Phase Diagrams, Ch. 3.1. pp. 57-72 in book: Ionic Liquids in Synthesis, Second Edition. Wassercheid P. and Welton T. (Eds.), 2008, WILEY-VCH Verlags GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
• [15] Kałdoński T.J., Ciecze jonowe - perspektywiczne oleje smarujące, WAT, Warszawa, 2014.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).