Ocena wpływu granulacji heksagonalnego azotku boru na właściwości smarnościowe bazowego smaru plastycznego

• Autorzy: Senyk Szymon , Kałdoński Tadeusz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.2831

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the influence of granulation of hexagonal boron nitride on the lubricity properties of the base grease

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości smarnościowych bazowego smaru plastycznego zawierającego heksagonalny azotek boru (h-BN) o różnej granulacji (w tym poniżej 100 nm) oraz o różnym stężeniu. Do przeprowadzenia koniecznych badań wykorzystano aparat czterokulowy. Urządzenie to jest powszechnie stosowane na świecie do oceny właściwości smarnościowych olejów i smarów plastycznych. Określono następujące normatywne parametry smarnościowe: obciążenie zespawania P_z [N], największe obciążenie niezacierające P_n [N], obciążenie zacierające P_t [N], a także graniczne obciążenie zużycia G_oz [N/mm²]. Wykonano także badania nienormatywne, które obejmowały wyznaczenie dwóch parametrów umożliwiających dokładniejszą ocenę właściwości smarnościowych. W oparciu o przeprowadzone badania stwierdzono, że heksagonalny azotek boru jest dodatkiem wpływającym na poprawę właściwości smarnościowych bazowego smaru plastycznego. Najlepsze efekty poprawy, biorąc pod uwagę przyjęte kryteria tribologiczne, odnotowano dla próbki zawierającej 10% (m/m) heksagonalnego azotku boru o średniej średnicy ziaren 65÷75 nm. Stwierdzono, że mniejsza granulacja dodatku (h-BN) wpływa pozytywnie na efektywność smarowania bazowym smarem plastycznym - w warunkach testów na modelowym aparacie czterokulowym

EN

The paper presents the tests results of lubricity properties of base greases, containing hexagonal boron nitride (h-BN). To conduct the required tests, a four ball machine was used. This device is commonly used when assessing lubricity properties of oils and greases. The following normative lubricity parameters were defined: welding point P_z [daN], the value of last non-seizing load P_n [daN], seizing load P_t [daN] at smoothy growing load, as well as the wear limiting capacity load G_oz [daN/mm²]. Furthermore, several non-normative tests were completed that covered indication of two parameters making it possible to complete an assessment of lubricity properties of oils. Based on the conducted research, it was found that hexagonal boron nitride is an additive that improves the lubricating properties of the base grease. The best effects of the improvement, taking into account the adopted tribological criteria, were noted for a sample containing 10% (m/m) hexagonal boron nitride with an average grain diameter of 65÷75 nm. It was found that the lower granulation of the additive (h-BN) positively influences the efficiency of the grease lubrication of the base, under the conditions of tests on a four-ball model apparatus.

Słowa kluczowe

PL

tribologia; smarność; azotek boru; smary plastyczne

EN

tribology; lubricity; boron nitride; greases

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 69, nr 1
• Strony: 109--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Senyk Szymon

• Wojskowa Akademia Techniczna, Szkoła Doktorska, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 01-908 Warszawa

autor

Kałdoński Tadeusz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 01-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Baczewski K., Szczawiński P., Zielnik W., Płyny eksploatacyjne: wstęp do zajęć laboratoryjnych, WAT, Warszawa, 2010.
• [2] Bartz W.J., Schmierung mit Molybdändisulfid. Analyse bisheriger Erkenntnisse über die MoS2 - Feststoff - Schmierung, Tech. Rundschau, 1969, 61, no 44, 5, 7, 9, 11.
• [3] Czarny R., Smary plastyczne, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2004.
• [4] Giemza B., Badania i modelowanie charakterystyk eksploatacyjnych porowatych łożysk ślizgowych impregnowanych smarami plastycznymi, rozprawa doktorska, WAT, Warszawa, 2007.
• [5] Grattan P.A., Lancaster J.K., Abrasion by lamellar solid lubricants, Wear, 10, no 6, 1967, 453-468.
• [6] Hebda M., Wachal A., Trybologia, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1980.
• [7] Internet: pl.wikipedia.org/wiki/Grafit [dostęp: 21.06.2019 r.].
• [8] Jost H.P., Some notes on the application of molybdenum disulphide to anti-friction bearings, Scient. Lubric., November, t. 10, 1998, 95-102.
• [9] Kałdoński T., Podstawowe problemy analizowania procesów tribologicznych, WAT, Warszawa, 2015.
• [10] Kałdoński T., Tribologiczne zastosowania azotku boru, WAT, Warszawa, 2013.
• [11] Krawiec S., Kompozycje smarów plastycznych i stałych w procesie tarcia stalowych węzłów maszyn, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2011.
• [12] Kotnarowski A., Modyfikacja właściwości tribologicznych olejów za pomocą nanoproszków metali, Tribologia, 4, 2003, s. 217-228.
• [13] NO-91-A256: 2011 - Materiały pędne i smary. Smary grafitowane kody NATO G-412 i MPS G-9420.
• [14] Lawrowski Z., Tribologia: tarcie, zużycie i smarowanie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2008.
• [15] Materiały firmy Henze: http://www.henze-bnp.com/PDF/HeBoFill-410_PI_GB.pdf [dostęp: 5.02.2019 r.].
• [16] Materiały firmy Henze: http://www.henze-bnp.com/PDF/HeBoFill-641_PI_GB.pdf [dostęp: 5.02.2019 r.].
• [17] Materiały firmy Nanografi: https://nanografi.com/nanoparticles/boron-nitride-bn-nanoparticles-purity-99-85-size-65-75-nm hexagonal/?fbclid=IwAR2MPDy9gLGfbxnedMRCaB0sKsJphf42a QuVxnAkscnwYrOYnsOcZEMDJDQ [dostęp: 5.02.2019 r.].
• [18] Materiały firmy Plasmachem GmbH dotyczące zakupionego h-BN. Otrzymane wraz z produktem.
• [19] NO-91-A256: 2011 - Materiały pędne i smary. Smary grafitowane kody NATO G-412 i MPS G-9420.
• [20] Płaza S., Celichowski G., Margielewski L., Wstęp do tribologii i tribochemia, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź, 2005.
• [21] PN-76/C-04147 - Przetwory naftowe - Badanie własności smarnych olejów i smarów.
• [22] Podniało A., Oleje i smary w technice smarowania maszyn i pojazdów samochodowych, Wydawnictwo RB, Opole, 2012.
• [23] Senyk S., Perehubka M., Kałdoński T., Badania smarności olejów zawierających heksagonalny azotek boru, Biuletyn WAT, 68, 1, 2019, 131-151, DOI: 10.5604/01.3001.0013.1476.
• [24] Świątek-Prokop J., Nanomateriały - zalety i zagrożenia, Wydawnictwo Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie, Częstochowa, 2012.

Uwagi

Źródło finansowania pracy - działalność statutowa Wojskowej Akademii Technicznej.