Wpływ nanododatków ceramicznych na charakterystyki tribologiczne biodegradowalnych smarów plastycznych

• Autorzy: Kozdrach R.

Warianty tytułu

EN

The influence of ceramic additives on tribological characteristics of biodegradable lubricating greases

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków ceramicznych na właściwości tribologiczne wybranych kompozycji smarowych. Do modyfikacji smarów plastycznych wytworzonych na bazie mineralnej, syntetycznej oraz roślinnej i zagęszczonych stearynianem litu zastosowano płomieniową krzemionkę amorficzną AerosilŽ oraz montmorylonit jako przedstawiciel krzemianów warstwowych. Za pomocą aparatu czterokulowego wykonano testy tribologiczne dla smarów bazowych, tzn. niezawierających dodatków modyfikujących, i porównano je z wynikami uzyskanymi dla smarów plastycznych zmodyfikowanych wyżej wymienionymi dodatkami. Do oceny tych właściwości wykorzystano wyniki badań granicznego obciążenia zużycia, obciążenia zespawania, obciążenia zacierającego, granicznego obciążenia zatarcia oraz granicznego nacisku zatarcia. Na podstawie wyników badań tribologicznych wybranych kompozycji smarowych stwierdzono, że zastosowane dodatki modyfikujące w postaci krzemionki amorficznej oraz montmorylonitu korzystnie wpływają na zmianę wartości poszczególnych parametrów określających poziom właściwości smarnych badanych kompozycji smarowych.

EN

The paper presents the results of research of ceramic additives on the change of the tribological properties of selected lubricating compositions. The study used of greases based on paraffin oil of pharmaceutical purity, rapeseed oil, and synthetic oil Priolube 3970. As a thickener of lubricating greases, lithium stearate was used. The lubricating compositions were produced using modified ceramic additives in the form of flame amorphous silica Aerosil and laminated silicates in the form of montmorillonite. These additives in amount of 8% m/m were introduced to the structure of each grease. In the early phase of the experiment, tribological tests of compositions containing from 1 to 10% additives were carried out to determine the optimum amount of lubricating compositions. The tribological tests were carried out using four-balls apparatus for lubricating greases not containing the modified additive, and the results were compared to the results obtained for lubricating greases modified with additives mentioned above. The tribological properties of the tested compositions were determined by measurement of the limiting load of wear (Goz/40), welding load (Fz), scuffing load (Ft), limiting load of scuffing (Foz), and the limiting pressure of seizure (Foz). The research affirmed, that the flame amorphous silica is a less effective modifier for reducing anti-scuffingly by stepwise increasing load of the friction, under conditions of linearly increasing load, seizure, and anti-wear under constant load of the friction than montmorillonite regardless of the base oil. However, the flame amorphous silica improves the resistance to scuffing of the surface layer and wear in relation the basic lubricating compositions.

Słowa kluczowe

PL

smar plastyczny; właściwości przeciwzużyciowe; właściwości przeciwzatarciowe; powierzchnia tarcia; krzemionka amorficzna; krzemiany warstwowe; dodatki smarne; aparat czterokulowy

EN

lubricating grease; antiwear properties; antiscuffing properties; friction surface; amorphous silica; silicates of stratified; lubricating additives; four-ball machine

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 4
• Strony: 75--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys.

Twórcy

autor

Kozdrach R.

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

Bibliografia

• 1. Mucha J., Stańkowski L.: Smary plastyczne cz. 2 - POiSwE 5/1993, s. 22 -23.
• 2. Środki smarowe dla przemysłu spożywczego, POiSwE 37/1997, s. 10-12.
• 3. Smary plastyczne - wiadomości ogólne (cz. I), POiSwE 30/1996, s. 11-14.
• 4. Czarny R.: Smary plastyczne, WNT, Warszawa 2004, s. 32-52.
• 5. Torrace A.A., Morgan J.E., Wang. T.Y.: An additives influence on the pitting and wear of ball bearing sted. Wear 192/1996. s. 117-123.
• 6. Korff J., Fessenbecker A.: Additives for biodegradable lubricants, NLGI Spokesman 7/1993, s. 19-24.
• 7. Mucha J., Stańkowski L.: Smary plastyczne cz. 1 -POiSwE 4/1993, s. 25-26.
• 8. Janecki J., Drabik J., Pawelec E., Bajer J.: Badanie wpływu nietoksycznych dodatków na charakterystyki tribologiczne smarów plastycznych-PE 4/1998, s. 159-171.
• 9. Mazurkiewicz A.: Nanonauki i nanotechnologie. Stan i perspektywy rozwoju, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Radom 2007.
• 10. Olejnik M.: Nanokompozyty polimerowe - rola nanododatków. Techniczne Wyroby Włókiennicze, 5/2008, s. 25-31.
• 11. Sinha Ray S., Okamoto M.: Polymer layered silicaten a nocomposiles are view from preparation to processing, Progress Polymer Science 28/2003, pp. 1539-1549.
• 12. Kacperski M.: Nanokompozyty polimerowe. Cz. II. Nanokompozyty na podstawie polimerów termoplastycznych i krzemianów warstwowych. Polimery 2/2003, s. 83 -90.
• 13. Królikowski W., Rosłaniec Z.: Nanokompozyty polimerowe - Kompozyty 4/2004, s. 3-16.
• 14. Giannelis E.P., Krishnamoor R., Manias E.: Polymer silica nanocomposites: model systems for confined polymers and polymers brushes, Advance Polymer Science 118/1999, pp. 108-122.
• 15. Piecyk L.: Nanokompozyty termoplastyczne - Tworzywa sztuczne 2/2006, s. 20-25.
• 16. Pagacz J., Pielichowski K.: Modyfikacja krzemianów warstwowych do zastosowań w nanotechnologii, Czasopismo Techniczne 1/2007, s. 133-147,
• 17. Mencel K., Kelar K., Jurkowski B.: Technologia otrzymywania nanokopozytów poliamidowo-montmorilonitowych. Czasopismo Techniczne 3/2009, s. 229-235
• 18. Malesa M.: Nanonapełniacze kompozytów polimerowych. Cześć II. Krzemionka, Elastomery 2/2006, s. 10-15.
• 19. Morefield E.: Colloidal silicon dioxide, Handbook of Pharmaceutical Excipients, 3rded., ArthurH. Kibbe, Washington, USA, 2000, pp. 143-145.
• 20. Aerosil R.: Manifacture, properties and applications, Technical Bullettin Pigments N.11, Degussa-HulsAG, Germany.
• 21. Albertini B., Passerini N., Gonzalez-Rodriguez M.L., Perissutti B., Rodriguez L.: Effect of Aerosil R on the properties of lipid controlled release microparticles, Journal of Controlled Release 100/2004, pp. 233-246.
• 22. Jonat S., Hasenzahl S., Drechsler M., Albers P., Wagner K.G., Schmidt P.C.: Investigation of compacted hydrophilic and hydrophobic colloidal silicon dioxides as glidants for pharmaceutical excipients, Powder Technology, Volume: 141, Issue: 1-2, 2004, pp. 31-43.
• 23. Meyer K., Zimmermann I.: Effect of glidants in binary powder mixtures, Powder Technology Volume: 139, Issue: 1, 2004, pp. 40-54.
• 24. Jonal S., Hasenzahl S., Gray A., Schmidt P.C.: Mechanism of glidants: investigation of the effect of different colloidal silicon dioxide. Types on powder flow by atomic force and scanning electron microscopy, Journal of Pharmaceutical Science, 93/2004. pp. 2635-2644.
• 25. Jonat S., Albers P., Gray A., Schmidt P.C.: Investigation of the glidant properties of compacted colloidal silicon dioxide by angle of repose and X-ray photoelectron spectroscopy, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Volume: 63, Issue: 3, 2006, pp. 356-359.
• 26. Szczerek M., Tuszyński W.: Badania tribologiczne. Zacieranie. ITeE, Radom 2000.
• 27. Krawiec S.: The synergistic effect of copper powder with PTFE in a grease lubricant under mixed friction conditions. Archives of Civil and Mechanical Engineering 2/2011, s. 379-390.
• 28. Krawiec S.: Wpływ synergizmu wybranych wypełniaczy w smarze na zwiększenie trwałości ślizgowych węzłów maszyn. Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Monografie 27/1998, s. 7-138.
• 29. Krawiec S.: Synergizm proszku PTFE i cyny w smarze litowym podczas tarcia mieszanego. Tribologia 2/2007, s. 367-380.