Badanie składu chemicznego warstw granicznych powstających z udziałem ekologicznego środka smarowego

• Autorzy: Makowska M.

Warianty tytułu

EN

An investigation of the chemical composition of boundary layers formed in the presence of synthetic lubricant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano skład chemiczny warstw granicznych powstających na powierzchni stali smarowanej podczas tarcia (w układzie kula-tarcza) olejem syntetycznym (PAO-4), zawierającym ekologiczny dodatek przeciwzużyciowy pochodzenia roślinnego. Do tego celu zastosowano rentgenowską spektroskopię fotoelektronową (XPS). Na roboczej powierzchni tarcia rejestrowano widma fotoelektronów, głównie żelaza, węgla i tlenu. Mikrostrukturę warstw wierzchnich badano po uprzednim trawieniu jonowym wybranych obszarów roboczej powierzchni tarcia. Stwierdzono, że w wyniku zachodzących przemian powstają produkty organiczne. Skład chemiczny odkładanych warstw zmieniał się wraz z głębokością wytrawiania. W kolejnych warstwach odkrywanych podczas bombardowania roboczej powierzchni tarcia atomami Ar+ wraz ze spadkiem zawartości węgla następował wzrost zawartości żelaza.

EN

This paper presents an investigation of the chemical structure of boundary layers forming on steel surface during friction (ball-on-disc system) lubricated with synthetic oil (PAO-4), containing an ecological (vegetable-originated) antiwear additive. Sliding surfaces have been examined by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) – Fe2p, C 1s and O1s profiles were recorded. Investigated surfaces were subjected to an ion sputtering (Ar+). The research concludes that some organic compounds are layered in the sidling contact area. The chemical composition of the layers varied along with the sputter depth. In consecutive uncovered layers, iron content increased and the carbon content decreased simultaneously.

Słowa kluczowe

PL

rentgenowska spektroskopia fotoelektronów XPS; olej syntetyczny; poli-α-olefiny; środek smarowy; dodatek ekologiczny; dodatek uszlachetniający; właściwości przeciwzużyciowe

EN

X-Ray Photoelectron Spectroscopy; synthetic oil; poly-α-olefins; ecological additive; antiwear properties

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 4
• Strony: 85--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Makowska M.

• Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

Bibliografia

• 1. Hsu S.M. et al.: Tribochemistry induced by nano-mechanical scratches. Proc. of Int. Tribology Contr., Nagasaki (Japan), 2000, 25-30.
• 2. Sutter G., Ranc N.: Flash temperature measurement during dry friction process at high sliping Speer. Wear, 2010, 268, 1237-1242.
• 3. Martin J.M., Grossiord C., Le Mogne T., Igarashi J.: Transfer films and friction under boundary lubrication. Wear, 2000, 245, 107-115.
• 4. Adhvaryu A., Erlan S.Z., Perez J.M.: Tribological studies of thermally and chemically modified vegetable oils for use as environmentally friendly lubricants. Wear, 2004, 257, 359-367.
• 5. Makowska M., Grądkowski M.: Przemiany chemiczne poli-α-olefin (PAO) w warunkach tarcia. Problemy Eksploatacji, 2004, 1, 203-212.
• 6. Makowska M., Molenda J., Siwiec E.: Ocena efektywności przeciwzużyciowej ekologicznego dodatku smarnego w syntetycznym oleju bazowym. Tribologia, 2005, 5, 141-150.
• 7. Willing A.: Lubricants based on renewable resources - an environmentally compatible alternative to mineral oil products. Chemosphere, 2001, 43, 89-98.
• 8. Makowska M., Siwiec E.: Przemiany chemiczne syntetycznego środka smarnego zawierającego ekologiczny dodatek przeciwzużyciowy zachodzące w warunkach tarcia. Tribologia, 2013, 2, 129-139.
• 9. Hüfner S.: Photoelectron spectroscopy: principles and applications. Springer Berlin Heidelberg, 1996.
• 10. Makowska M., Molenda J., Siwiec E., Grądkowski M.: Application of the produkt of vegetable oil chemical modification as antiwear additive in PAO-based lubricants. Proc. Of Joint European Conference on Tribology and Final Conference on COST 532 Action: Triboscience and Tribotechnology "ECOTRIB, Lubljana (Slovenia), 2007, 401-411.
• 11. Cavdar B., Ludem K.C.: Dynamics of dual film formation in boundary lubrication of steels. Part II. Chemical analyses. Wear, 1991, 148, 329-346.
• 12. Liu W., Chen S., Xue Q., Zhang Z.: Dispersion of nano-particles in mineral oil - a super lubricant. Proc. of Symp. "Lubricating materials and tribochemistry", Lanzhou (China), 1998, 159-172.
• 13. Ng L.M., Lyth E., Zeller M.V., Boyd D.L.: Surface chemistry of perfluoro ethers: an infrared study of the thermal decomposition of (C2F5)0 on AI2O3. Langmuir, 1995, 11, 127-135.