Wpływ rodzaju anionu w imidazoliowych cieczach jonowych na ich właściwości tribologiczne

• Autorzy: Sułek M.W. , Wasilewski T. , Ogorzałek M. , Pernak J. , Walkiewicz F.

Warianty tytułu

EN

The influence of anion type in imidazolium ionic liquids on tribological properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest poszukiwanie nowych, efektywnych baz substancji smarowych, obniżających opory ruchu i zużycie. W artykule wykazano, że ciecze jonowe mogą wpływać na niezawodność i trwałość układów tribologicznych. Substancje te występują w temperaturach "pokojowych" w stanie ciekłym w postaci jonów. W pracy określano charakterystyki tribologiczne trzech związków zaliczanych do imidazoliowych cieczy jonowych, różniących się rodzajem anionu. Badania tribologiczne prowadzono w skojarzeniu materiałowym stal–stal (aparat czterokulowy T-02). Analizowano opory ruchu i zużycie, których miarą było odpowiednio współczynnik tarcia oraz średnica skazy. Po testach analizowano profile zużycia skazy kulek. Z uzyskanych rezultatów badań tribologicznych wynika, że badane ciecze jonowe charakteryzują się niższymi oporami ruchu oraz mniejszym zużyciem w porównaniu z olejem parafinowym. Najniższymi wartościami współczynnika tarcia 0,08 charakteryzuje się ciecz jonowa zawierająca anion 3-aminotriazolanowy. Analiza uzyskanych rezultatów wskazuje, że imidazoliowe ciecze jonowe mogą być bardzo skutecznymi i efektywnymi bazami substancji smarowych.

EN

This paper concerns research on new, effective lubricant bases that reduce friction and seizure. It is shown, that ionic liquids are substances that influence the reliability and durability of tribosystems. At room temperatures, they are liquids and consist of only ions. Tribological characteristics of three imidazolium compounds differing in anion were researched. Tribological investigation was carried out on a four-ball tester (T-02), steel-steel contact. Motion resistance (friction coefficient) and seizure (wear scar diameter) were analysed. Profiles of balls after tests were also analysed. Ionic liquids researched have better tribological characteristics in comparison to paraffin oil. The lowest (0.08) friction coefficient value was obtained for an ionic liquid containing 3-aminotriazolan anion. It is stated that imidazolium ionic liquids can be an effective base for lubricants.

Słowa kluczowe

PL

ciecze jonowe; współczynnik tarcia; zużycie

EN

ionic liquids; friction coefficient; wear

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 6
• Strony: 107--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Sułek M.W.

autor

Wasilewski T.

autor

Ogorzałek M.

autor

Pernak J.

autor

Walkiewicz F.

• Politechnika Radomska, Katedra Chemii, Zakład Chemii Fizycznej i Nieorganicznej ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom

Bibliografia

• 1. Ratoi M., Spikes H.A., Lubricating properties of aqueous surfactant solutions, Tribology Transactions, 42, 1999, 479-486.
• 2. Sułek M.W., Waslewski T., Influence of critical micelle concentration (CMC) on tribological properties of aqueous solutions of alkyl polyglucosides, Tribology Transaction, 2009, 52, 2009, 12-20.
• 3. Sułek M.W., Aqueous solutions of oxyethylated fatty alcohols as model lubricating substances, rozdział w książce pt. Surfactants in Tribology, Ed. G. Biresaw, K.L. Mittal, Wyd. CRC (Taylor & Francis), New York, 2008, s. 325-353.
• 4. Minami I., Ionic liquids in tribology. Molecules 14/6 (2009) 2286-2305.
• 5. Pernak J., Ciecze jonowe. Związki na miarę XXI wieku, Przemysł Chemiczny, 82/8-9, 2003, 521-524.
• 6. Bermudez M.-D., Jimenez A.-E., Surface interactions and tribochemical processes in Ionic Liquid lubrication of aluminium-steel contacts, Int. J. Surface Science and Engineering, Vol. 1, No. 1, 2007.
• 7. XuQing Liu, Feng Zhou, YongMin Liang, WeiMin Liu, Tribological performance of phosphonium based ionic liquids for an aluminum-on-steel system and opinions on lubrication mechanism, Wear 261 (2006) 1174-1179.
• 8. Jimenez A.E., Bermudez M.D., Carrion F.J., Martinez-Nicolas G., Room temperature ionic liquids as lubricant additives in steel-aluminium contacts: Influence of sliding velocity, normal load and temperature, Wear 261 (2006) 347-359.
• 9. Sułek M.W., Wasilewski T., Ogorzałek M., Bąk A., Pernak J., Walkiewicz F., Charakterystyki tribologiczne cieczy jonowych zawierających kation amoniowy, Tribologia 4/2009 (226) 207-214.
• 10. Sułek M.W., Wasilewski T., Ogorzałek M., Bąk A., Skrzek P., Pernak J., Walkiewicz F. Właściwości tribologiczne wybranych cieczy jonowych w skojarzeniach materiałowych: stal - PA6 i stal - PMMA, Tribologia 4/2009(226)215-222.
• 11. Piekoszewski W., Szczerek W., Tuszyński M., The Action of Lubricants Under Extreme Conditions in a modified Four-Ball Tester, Wear 249/2001, 188-193.
• 12. ASTM D 5183- 05. Standard Test Method for Determination of the Coefficient of Friction of Lubricants Using the Four-Ball Wear Test Machine.
• 13. Instrukcja obsługi i użytkowania. Modułowy system do pomiaru topografii powierzchni profilometr TOPO 01P. Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Kraków 2006.