Some analytical techniques for 'ex situ' identification of triboreaction products in bulk lubricant and on sliding surface

• Autorzy: Makowska M. , Molenda J.

Warianty tytułu

PL

Wybrane techniki analityczne do identyfikacji 'ex situ' produktów triboreakcji w fazie ciekłej środka smarowego oraz na powierzchni tarcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes some problems related to identification 'ex situ' of the products forming both in the bulk lubricant and on the steel sliding surface as a result of the tribochemical changes of lubricant components. Such analysis lets to find major directions of chemical changes taking place under boundary friction conditions. Special attention was given to possibility of the most modern analytical techniques application. As the lubricant it was applied synthetic base oil. Examples of qualitative and quantitative analysis of tribochemical products as well as description of advantages and limitations of the used methods were presented. Application of FTIRM, SEM/EDS, XPS and GC/MS techniques was shown to be the most useful for chemical characterization of surfaces and bulk products formed during friction.

PL

W artykule przedstawiono wybrane aspekty identyfikacji 'ex situ' produktów tribochemicznych przemian składników środków smarowych, zachodzących zarówno w fazie ciekłej środka smarowego, jak i na powierzchni tarcia ze stali. Dzięki takiej analizie możliwe jest znalezienie głównych kierunków przemian chemicznych, zachodzących w warunkach tarcia granicznego. Szczególną uwagę poświęcono możliwości wykorzystania do tego celu najnowocześniejszych technik analitycznych. Jako środek smarowy zastosowano syntetyczny olej bazowy. Przedstawiono przykłady analizy jakościowej i ilościowej produktów tribochemicznych oraz wskazano zalety i ograniczenia wybranych metod. Do oceny składu chemicznego produktów powstających podczas tarcia w środku smarowym oraz odkładanych na powierzchni tarcia najczęściej stosuje się FTIRM, SEM/EDS, XPS i GC/MS.

Słowa kluczowe

EN

tribochemical products; boundary layer; identification; analytical techniques; GC-MS; FTIR; SEM/EDS; XPS

PL

produkty tribochemiczne; warstwa graniczna; identyfikacja; techniki analityczne; GC-MS; FTIR; SEM-EDS; XPS

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 1
• Strony: 71--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Makowska M.

autor

Molenda J.

• Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute, 26-600 Radom, Pułaskiego 6/10,

Bibliografia

• 1. Nakayama K.: Triboemission of charged particles from various solids under boundary lubrication conditions. Wear, 1994, 178, 61-67.
• 2. Kajdas C.: Importance of the triboemission process for tribochemical reaction. Tribology International, 2005, 38, 337-353.
• 3. Hsu S.M., Gates R.S.: Boundary lubricating films: formation and lubrication mechanism. Tribology International, 2005, 38, 305-312.
• 4. Born M. et al.: the relationship between chemical structure and effectiveness of some metallic dialkyl- and diaryl-dithiophosphates in different lubricated mechanisms. Lubrication Science, 1992, 4, 93-116.
• 5. Hsu S.M.: Molecular basis of lubrication. Tribology International, 2004, 37, 553-559.
• 6. Zhang S., Liu Q.: Mechanisms of wear of metal by nitrile rubber under boundary lubrication condition. Proc. of 8th International Conference on Tribology "Nordtrib", 1998, 351-357.
• 7. Lansdown A.R.: Lubrication and lubricant selection. Proffesional Engineering Publishing, London, 2002.
• 8. Kajdas C.: Tribochemistry. Proc. of 2nd Word Tribology Congress, Vienna, 2001,39-46.
• 9. Cavdar B., Ludema K.C.: Dynamics of dual film formation in boundary lubrication of steels. Part II. Chemical analyses. Wear, 1991, 148, 329-346.
• 10. Makowska M. et al.: Interaction of n-hexadecane with 52100 steel surface under friction conditions. Tribology Letters, 2002, 13-2, 65-70.
• 11. Westerfield C., Agnew S.: IR study of boundary lubrication with high temperature and high pressure shear. Wear, 1995, 181-183, 805-809.
• 12. Czupryk W.: Contribution of nitrogen in the construction of operational surface layers of sliding materials. Tribologia, 2000, 6, 1085-1094 (in Polish).
• 13. Johansson E. et al.: Surface analysis of lubricated sliding metal contacts. Part I. Comparison between conventional and unconventional surface analytical techniques. Finnish Journal of Tribology, 1997, 16, 67-71.
• 14. Lambert J.B. et al.: X-ray Photoelectron Spectroscopy Analytical Chemistry News&Features, 1999, 1, 614-620.