Наночастицы графена и нитрида бора повысили смазочные свойства канолового масла
В стремлении снизить использование нефтяных смазочных материалов, на первое место выходят исследования натуральных масел. Они привлекают внимание как эффективные смазки для уменьшения износа и трения.
Биомасла демонстрируют впечатляющие результаты: они обладают высокой несущей способностью, снижают потери на трение и предлагают лучшую эффективность, а также выше температуру вспышки и другие преимущества.
Среди множества доступных биомасел, масло канолы выделяется как одно из самых доступных и недорогих для использования в качестве смазки.
Известно, что небольшие добавки наночастиц (NP) и микрочастиц могут существенно повысить качество и производительность смазки.
Недавнее исследование проанализировало влияние графеновых нанопластинок (GNP) и гексагонального нитрида бора (hBN) на свойства канолового масла как добавок.
Графен — это один из самых интересных наноматериалов, который активно используется в смазочных целях. Он характеризуется высокой механической прочностью, отличной теплопроводностью, способностью снижать износ и является непроницаемым для жидкостей. Кроме того, графеновые нанопластинки полностью состоят из углерода и лишены токсичных элементов, таких как фосфор или сера.
Гексагональный нитрид бора (hBN) — это известная твердая смазка с пластинчатой структурой, которая проявляет минимальное трение между слоями и формирует защитный барьер. Известный как «белый графит» из-за своего цвета, hBN также обладает значительными преимуществами.
В каждом слое hBN атомы бора и азота скомпонованы мощной ковалентной связью, тогда как слои удерживаются вместе слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Порошки hBN превосходно уменьшают абразивный износ и потери на трение, что делает их эффективными в различных условиях. hBN не реагирует с большинством веществ, что обеспечивает его экологическую безопасность.
Масло канолы имеет поверхностное натяжение и вязкость, сопоставимые с некоторыми нефтяными смазочными веществами, применяемыми при формовке и штамповке металлов.
Исследование показало значительное улучшение трибологических свойств канолового масла при смешивании с нитридом бора и графеном. Добавление наноразмерных добавок повышает динамическую вязкость масла канолы.
При совместном использовании hBN и GNP в масле канолы существенно улучшаются параметры абразивного износа и трения. Гибридизация GNP и hBN в рапсовом масле создает синергетический эффект, особенно в смесях с преобладанием hBN.
