Eksperymentalne badania elektroreologicznych właściwości olejów smarnych zawierających ciecz jonową. Cz. 2, Badania w spektroskopii dielektrycznej

• Autorzy: Juda Jarosław , Kałdoński Tomasz Jan , Kałdoński Tadeusz , Mrukiewicz Mateusz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.5635

Warianty tytułu

EN

Experimental investigations on electrorheological properties of lubricating oils containing ionic liquid. Part 2, Testing in dielectric spectroscopy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań w tzw. spektroskopii dielektrycznej dwóch mieszanin oraz ich składników, tj. bazowych olejów izolujących i cieczy jonowych jako dodatków aktywnych elektrycznie. W pierwszej części badań [1] stwierdzono występowanie efektu ER w obu mieszaninach, gdy poddane były oddziaływaniu zewnętrznego stałego pola elektrycznego o natężeniu E ≤ 0,2 kV ⋅ mm⁻¹. Efekt elektroreologiczny był jednak krótkotrwały i niepowtarzalny na tej samej próbce cieczy, co sugerowało istotne zmiany jej struktury wewnętrznej. Stosując analizator impedancji HP 4192A, oceniono zmienność ich stałych dielektrycznych (ε) oraz rezystancji (R) i konduktywności (σ) w funkcji częstotliwości (f) stałego pola elektrycznego BIAS-u (DC), dla różnych wartości przyłożonego napięcia (U). Wykonano również testy powtarzane na tych samych próbkach mieszanin w celu zaobserwowania, jak pierwotnie przyłożone pole BIAS-u wpływa na dalsze zachowanie cieczy w polu elektrycznym. Na podstawie rezultatów badań uzyskano podstawę potwierdzenia symptomów zmian struktury wewnętrznej mieszanin, będących wynikiem działania zewnętrznego pola elektrycznego, prowadzących do zaniku efektu ER. W celu rozpoznania mechanizmu zaniku efektu ER zostaną przeprowadzone badania mikroskopowe in situ wytworzonych mieszanin poddanych działaniu zewnętrznego pola elektrycznego.

EN

The paper presents the results of investigations of two mixtures and their ingredients i.e. base insulating oils and ionic liquids as electrically active additives using, so called, dielectric spectroscopy. In part 1 of the study [1], the ER effect was found in both mixtures when they were subjected to an external constant electric field with the intensity of E ≤ 0.2 kV ⋅ mm⁻¹. However, the electrorheological effect was short-lived and unique on the same liquid sample, which suggested significant changes in its internal structure. Using the HP 4192 A Hewlett Packard impedance analyzer, the variability of their dielectric constans (ε), as well as the resistance (R) and the conductivity (σ), as a function of the frequency (f) of the constant electric field BIAS-u (DC) was assessed for different values of the applied voltage (U). Repeated tests were also carried out on the same samples of mixtures to observe how the originally applied BIAS field affects the further behavior of the liquid in the electric field. Based on the results of the research, the basis for confirming the symptoms of changes in the internal structure of mixtures, resulting, from the action of an external electric field, leading to the disappearance of the ER effect was obtained. In order to recognize the mechanism of disappearance of the ER effect, in situ microscopic tests of the prepared mixtures, subjected to an external electric field, will be carried out.

Słowa kluczowe

PL

efekt elektroreologiczny; oleje smarowe; ciecze jonowe; spektroskopia dielektryczna

EN

electrorheological effect; lubricating oils; ionic liquids; dielectric spectroscopy

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 69, nr 2
• Strony: 43--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Juda Jarosław

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Kałdoński Tomasz Jan

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Kałdoński Tadeusz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Mrukiewicz Mateusz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Juda J., Kałdoński T.J., Kałdoński T., Eksperymentalne badania elektroreologicznych właściwości olejów smarnych zawierających ciecz jonową. Cz. 1. Badania zmodyfikowanym wiskozymetrem Brookfield DV-III Ultra, Biuletyn WAT vol. 68, Nr 3, 2019, pp. 35-65, DOI: 10.5604/01.3001.0013.5554.
• [2] Juda J., Madeja J., Olszak A., Kęsy Z., Kałdoński T., Problematyka badania właściwości cieczy elektroreologicznych, XXV Konferencja Naukowa nt. Problemy rozwoju maszyn roboczych, Zakopane, 22-25 stycznia 2012.
• [3] Juda J., Madeja J., Olszak A., Kęsy Z., Kałdoński T., Badania właściwości cieczy elektroreologicznych, Hydraulika i Pneumatyka, 2, 2012, 5.
• [4] Juda J., Kałdoński T., Kałdoński T.J., Kęsy Z., Kęsy A., Zestaw badawczy, Zgłoszenie patentowe nr W.124200 z 25.06.2015 r. (Decyzja UPRP o przyznaniu Prawa Ochronnego 10.02.2017 r.).
• [5] Norma Obronna nr ref. NO-91-A266: Materiały pędne i smary. Silikonowa ciecz tłumiąca klasy lepkościowej 350 mm²/s kod MPS S-9773, 2014.
• [6] Materiały Chemical Reagents, J.S.C. POCH, Gliwice, Polska.
• [7] Karta Informacyjna. Produkt Data Sheet - SSPLUS Polyalphaolefins (PAO), Exon Mobil Chemical, 150024, 2007.
• [8] Materiały Sigma-Aldrich sp. z o.o., [online], www.sigma-aldrich.com [dostęp: luty 2020].
• [9] Perkowski P., Spektroskopia dielektryczna smektycznych ciekłych kryształów, WAT, Warszawa, 2010.
• [10] Mrukiewicz M., Wpływ kabli pomiarowych na wyniki spektroskopii dielektrycznej smektycznych ciekłych kryształów, praca dyplomowa, WAT, Warszawa, 2011.
• [11] Lord Material Division, www.smarttec.co.uk.
• [12] Mrukiewicz M., Mody molekularne i intramolekularne w dwuczęstotliwościowych mieszaninach nematycznych, rozprawa doktorska, WAT, Warszawa, 2015.
• [13] Instrukcja obsługi analizatora impedancji firmy Hewlett Packard HP 4192A, USA.
• [14] Trulove P.C., Mantz R.A., Electrochemical Properties of Ionic Liquids, Ch. 3.6. in „Ionic Liquid in Synthesis”, Wassercheid P., Welton T. (eds.), Springer-Verlag, Berlin‒Heidelberg, 2008.
• [15] Susan M. A.-B. H., Noda A., Watanabe M., Diffusion in Ionic Liquids and Correlation with Ionic Transport Behavior, Ch. 4. in „Electrochemical Aspects of Ionic Liquids”, Ohno H, (ed.), Wiley, New York, 2001.
• [16] Kałdoński T.J., Research on Alkiloimidazolium Ionic Liquids as Lubricants for Steel Tribological Nodes, WAT, Warszawa, 2016.
• [17] Kałdoński T.J., Ciecze jonowe – perspektywiczne oleje smarujące, WAT, Warszawa, 2014.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).