Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania wpływu budowy chemicznej związków ciekłokrystalicznych dodawanych do oleju parafinowego na właściwości tribologiczne mieszaniny smarowej

Ważyńska B., Okowiak-Chinalska J., Małysa A.

Tribologia

|

2009

|

nr 5

193-202

PL

Związki ciekłokrystaliczne dodane do typowych środków smarowych, jakimi są oleje mineralne, poprawiają ich właściwości tribologiczne [L. 1–3]. W pracy badano wpływ związków ciekłokrystalicznych z kilku szeregów homologicznych. Związki różniły się budową grup terminalnych: polarnej i alkilowej oraz budową sztywnego rdzenia cząsteczki. Ponadto tworzyły różne fazy ciekłokrystaliczne: fazę nematyczną i smektyczną. Mieszaniny tych związków o stężeniu 0,5, 1 i 2% z olejem parafinowym stosowano jako substancje smarowe. Właściwości tribologiczne otrzymanych mieszanin wyznaczano za pomocą testera T-11, a ich miarą były opory ruchu. Wyznaczono współczynniki tarcia dla nacisków 20, 30, 40 i 50 N. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że najlepsze wyniki uzyskano dla związków posiadających silnie polarne grupy: –F oraz –CN. Natomiast związki zawierające grupę terminalną –NCS, o mniejszej polarności, w mniejszym stopniu poprawiają właściwości tribologiczne oleju parafinowego, pomimo że posiadają atomy siarki. Wykazano, że lepsze właściwości uzyskano dla mieszanin ze związkami, które tworzą fazę nematyczną.

EN

Liquid-crystalline compounds added to typical lubricants, such as mineral oils, improve their tribological properties [L. 1–3]. The aim of this work was to study the influence of the chemical structure of liquid-crystalline compounds added to paraffin oil on tribological properties of lubricant mixtures. A few homological series, differing in the structure of rigid core as well as of terminal groups (polar groups –CN, –NCS, –F or non-polar alkyl chain), were used for investigations. They are able to form different liquid-crystalline phases (nematic and smectic) in a pure state. They were added to paraffin oil as doppants in the following quantity order: 0.5, 1 and 2 wt.%. The obtained lubricant mixtures were tested with the use of T-11 tribotester. The friction coefficient was established for applied load 20, 30, 40 and 50 N. The best improvement of tribological properties was obtained for compounds having strongly polar terminal groups: –F and –CN. The compounds having less polar group –NCS, improve the tribological properties less, even thought they contain a sulphur atom, known as a good lubricant. Lubricant mixtures containing compounds, which can form a nematic phase in the pure state, have a lower friction coefficient than mixtures with smectic mesogenes.

2

Tribological properties of paraffin oil doped with liquid crystalline mezogenes

Ważyńska B., Okowiak J., Kołacz S., Małysa A.

Opto-Electronics Review

|

2008

|

Vol. 16, No. 3

267-270

EN

The paper presents description and analysis of the results obtained in the investigation performed on a disc-ball tribotester T-11. Samples of 100Cr6 steel were tested, while as lubricant the mixtures of paraffin oil, with addition of 0.5%, 1%, and 2% of liquid crystalline compounds, from two homologous series defined with nOBCAB and nCBB symbols, were used. The friction force and wear of a sample and a counter-sample were measured. The improvement in tribological and anti-wear properties was found for all mixtures in relation to paraffin oil. The best tribological properties and the best wearability were obtained for mixtures with a compound 8CBB. This compound differs from the others in formation of different liquid crystalline phases.

3

Właściwości tribologiczne ciekłych kryształów termotropowych z grupami terminalnymi cyjanowymi i izotiocyjanowymi zastosowanych jako substancje smarowe

Ważyńska B., Okowiak J.

Inżynieria Powierzchni

|

2005

|

Nr 4

20-25

PL

W artykule przedstawiono właściwości przeciwzużyciowe ciekłych kryształów termotropowych jako substancji smarowych. Do badań użyto związki z szeregu homologicznego cyjanobifenyli nCB o różnych długościach łańcucha oraz związek 6CHBT z grupą terminalną NCS. Testy tribologiczne przeprowadzono przy użyciu tribotestera T-11 typu: tarcza-kulka. Analizowano wpływ rodzaju związku na właściwości tribologiczne, głównie na wartość współczynnika tarcia i zużycia elementów pary trącej. W oparciu o wykonane pomiary tribologiczne można stwierdzić, że związki ciekłokrystaliczne termotropowe charakteryzują się niskimi oporami ruchu w stosunku do oleju parafinowego.

EN

The tribological properties of thermotropic liquid crystals used as the lubricants were described. Compound sets of nCB and 6CHBT of various chain lengths were used for the tests. The tribological behaviour was observed using the disc-ball tribotester. The influence of the compound type on tribological properties, especially on friction coefficient value and wear of friction couple elements was investigated. On the basis of tribological tests results one can assert, that thermotropic liquid crystalline compounds are characterised by low motion resistance as compared with paraffin oil.

4

Wpływ dodatku substancji mezogennych na właściwości tribologiczne oleju parafinowego

Ważyńska B., Okowiak J., Sułek M.W.

Tribologia

|

2004

|

nr 4

301-308

PL

Jako dodatki do oleju parafinowego zastosowano dwa związki, które w stanie czystym tworzą termotropowe ciekłe kryształy. Niewielka różnica w budowie powoduje różnice w strukturze tworzonych mezofaz. 1,4-(trans-n-heksylo-cyclohexylo) 4-izotiocyjanobenzen, oznaczony symbolem 6CHBT, tworzy fazę smektyczną, a 5-n-hexylo-2-(4'-izotiocyjanino-fenylo)-1,3-dioksan, oznaczony jako 6DBT, fazę nematyczną. Właściwości tribologiczne roztworów tych związków w oleju parafinowym wyznaczano za pomocą testera T-11, a ich miarą były opory ruchu. Dla nacisków 10, 20, 30 i 40 N wartości współczynnika tarcia oleju parafinowego i jego roztworów z zawartością 0,2; 0,5; 1 i 2% dodatków różniły się minimalnie. Natomiast przy obciążeniu 50 N najmniejszy współczynnik tarcia wykazywały roztwory zawierające 0,2% i 1% 6DBT oraz roztwory zawierające 0,5% 6CHBT.

EN

Two compounds, which can form thermotropic liquid crystals, were applied as additives to paraffin oil. Slight differences in their structure cause differences in the formation of the mesophases created. 1,4-trans-n-hexyl- 4-iso-thiocyanobenzene (6CHBT) can form a smectic phase, while 5-n-hexyl-2-(4'-isothiocyanoaninophenyl)-1,3-dioxane (6 DBT) - nematic. Tribological properties of paraffin-oil-solutions of these compounds were assessed using the T-11 tester. Under 10, 20, 30 and 40 N loads µ-values for pure paraffin oil and its solutions containing 0.2, 0.5, 1 and 2% of additives were, in the limits of error, constant. At 50 N, however, the smallest friction coefficient was observed in the solutions containing 0.2% and 1% of 6DBT and 0.5% of 6CHBT. The results obtained can be interpreted as a result of formation of liquid-crystalline structures in the surface phase.

5

Wybrane charakterystyki tribologiczne i fizykochemiczne wodnych roztworów alkilopoliglukozydów

Sułek M., Wasilewski T., Ważyńska B.

Inżynieria Powierzchni

|

2004

|

Nr 3

50-57

PL

Przedmiotem badań były właściwości tribologiczne i fizykochemiczne wodnych roztworów alkilopoliglukozydów (APG). Do badań użyto dwie mieszaniny APG o różnych długościach łańcuchów. Miarą oporów ru był współczynnik tarcia, którego wartości mierzono w funkcji czasu, zaś miarą zużycia średnica i głębokość skazy. Pomiary zostały wykonane na aparacie czterokulowym Właściwości fizykochemiczne stosowanych produktów są odmienne od czystych indywiduów chemicznych. Wykonano badania tych właściwości głównie w celu scharakteryzowania lepkości wodnych roztworów i potwierdzenia istnienia w nich mezofaz. Uzyskane wyniki wskazują na duże różnice lepkości wodnych roztworów dwóch typów produktów, a także tworzenie w wodnych roztworach struktur ciekłokrystalicznych. W oparciu o wykonane pomiary tribologiczne można stwierdzić, że proste dwuskładnikowe wodne roztwory charakteryzują się niskimi oporami ruchu i dobrymi właściwościami przeciwzużyciowymi. Przy niższych stężeniach efektywniej działają substancje smarowe zawierające długołańcuchowe APG, a przy wyższych stężeniach - o krótszych łańcuchach.

EN

Tribological, physical and chemical properties of alkyl polyglycosides (APG) water solutions were the subject of investigations. Two mixture sets of APG of various chain lengths were used for the tests. The friction coefficient was measured over a period of time to assess motion resistance, while the wear scar diameter and the depth of wear scar were used to characterize wear. Tests were performed using the four-ball machine. Physical- chemical properties of the applied products are different from pure substances. Tests were performed to evaluate viscosity of water solutions and to confirm the existence of liquid crystalline phases. The obtained results reveal significant differences in viscosity of two types of products. Moreover, the existence of liquid crystalline structures in these solutions was confirmed. On the basis of the results of tribological tests one can assert that simple, two-component water solutions are characterized by low motion resistance and wear. At lower concentrations lubricants containing long chain APGs are more effective, while at higher concentrations - those with short chains.

6

Faza nematyczna powracająca w układach złożonych ze smektyków A1

Ważyńska B.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

z. 9

5-106

PL

Przedmiotem rozprawy są mieszaniny smektyków A1 z fazą nematyczną powracającą. Są to nowe układy z fazą nematyczną powracającą, gdyż do tej pory faza ta była obserwowana zawsze poniżej fazy smektycznej Ad. Mieszaniny smektyków A1 z fazą nematyczną powracającą nie były dotychczas opisane w literaturze. W pracy omówiono aktualny stan wiedzy na temat rodzajów i budowy faz ciekłokrystalicznych oraz sił stabilizujących te fazy, ze szczególnym uwzględnieniem fazy smektycznej A i nematycznej powracającej. Scharakteryzowano budowę pięciu istniejących, odmian polimorficznych fazy smektycznej A, zwłaszcza fazy A1 i Ad. Korzystając z przesłanek literaturowych oraz badań własnych mieszalności i rentgenowskich pomiarów grubości warstw smektycznych, wykazano istnienie trzech podtypów fazy smektycznej A1. Scharakteryzowano właściwości poszczególnych podtypów fazy A1 i podano związki, w których one wystepuja. Przedyskutowano główne modele budowy fazy Ad oraz podjęto próbę ich weryfikacji wykorzystując badania dynamiki cząsteczek metodą NMR i badania dielektryczne. Przedstawiono materiał doświadczalny opisujący zagadnienie pojawiania się fazy nematycznej powracającej w układach smektyków A1. Udowodniono, że przyczyną tego nietypowego zachowania indukcja fazy smektycznej Ad. Wykazano, że istnieją związki będące smektykami A1, które mają wirtualne cechy fazy smektycznej Ad. Scharakteryzowano je jako cyjanozwiązki z szeregów homologicznych, których człony o dłuższych terminalnych łańcuchach alkilowych tworzą fazę smektyczna Ad. Przebadano wiele dwu i wieloskładnikowych, w których jednym ze składników byl związek z wirtualną fazą smektyczną Ad. Na podstawie tych badań ustalono warunki, w których wirtualne właściwości fazy smektycznej Ad ujawniają się. Ustalono, że faza ta powstaje jedynie w ośrodku polarnym, przy czym istotną rolę odgrywa długość łańcucha alkilowego, budowa sztywnego rdzenia i grupy terminalnej polarnego ośrodka. W ośrodku niepolarnym faza smektyczna Ad nie idukuje się i nie wystepuje też faza nematyczna powracająca.

EN

NEMATIC REENTRANT PHASE IN THE MIXTURES 0F SMECTICA A1 PHASE The work deals with smectic A 1 mixtures with a reentrant nnematic phase. These are new systems, since so far the latter phase was always obserwed below the smectic Ad phase. Mixtures of A 1 smectics with the reentrant nematic phase have not so far been described in the literature. In this work the current state knowledge is presented with regard 5to the kinds and structures of liquid crystal phases as well as the forces stabilizing them with special stress laid on the smectic A and nematic reentrant phases. The structure of the five existing polymorphic forms of smectic A phase and especcially of phases A1 and Ad is characterized. On the basis of premises found in the literature and from the author's own investigations of miscibility and X-ray measurements of smectic layer spacings it is shown that three subtypes of the smectic A1 phase occur. The properties of the particular smectic A 1 phase subtypes are characterized and compounds are given in which they occur. The principal models of the smectic Ad phase structure are discussed and an attempt is made to verify them by NMR investigations of the dynamic of molecules and by dieleciric studies. Experimental data is given dscribing the phenomenon of the appearance of the reentrant nematic phase in smectic A1 systems. It is proved that this untypical behaviour is due to the induction of the smectic Ad phase. It is shown that compounds exist which are smectic A1 but show virtual properties of the smectic Ad phase. These compounds are characterized as cyano-compounds belonging to the homologous series whose members with longer alkyl terminal chains yield the Ad phase. Many binary and ternary mixtures in which a compound with the virtual smectic Ad phase was one of the components were investigated. On the basis of the studies conditions have been established in whichthe virtual properties of the smectic Ad phase are revealed. ]t has been shown that this phase is generated only in a polar medium and wh