Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Магнитные силоксановые наножидкости адаптированные для условий граничного трения

А.Н. Болотов, О.О. Новикова, В.В. Новиков

ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.546

Оригинальная статья

Аннотация: Известные в настоящее время магнитные смазочные наножидкости имеют недостаточно хорошие триботехнические характеристики при эксплуатации в режиме граничного трения. Предложен способ адаптации для граничного трения магнитных силоксановых наножидкостей, путем модификации их состава химически активными антифрикционными, противоизносными и противозадирными присадками. Создан ряд смазочных композиций магнитных наножидкости на основе полиэтилсилоксана ПЭС-5. Приведенные экспериментальные исследования показали, что наиболее значительное улучшение антифрикционных и противоизносных свойств наножидкостей достигается при введении в их структуру хлорсодержащих присадок Совол и 3Н2ТЭ. Добавление в наножидкость антиокислительной присадки ДФ-11, фторсодержащей присадки ЭО-1, металлоплакирующего соединения МКФ-18 не привело к значимому улучшению антифрикционных свойств. Установлено, что магнитные наножидкости с модифицирующими присадками, по трибосвойствам сопоставимы с традиционными немагнитными жидкими смазочными материалами и превосходят пластичные смазки на основе полиэтилсилоксана. Разработанные композиции на основе силоксановых наножидкостей, будут востребованы для смазывания подшипников качения и скольжения, зубчатых передач, контактных уплотнений, которые функционируют при низких и повышенных температурах в газовой среде или в условиях вакуума. Наиболее успешно они могут применяться в вакуумной и космической технике, для магнитных трибоузлов, где возможна только однократная заправка ограниченным объемом смазочного материала.

Ключевые слова: магнитная смазочная наножидкость, граничное трение, изнашивание, смазка, антифрикционные и противоизносные присадки

  • Болотов Александр Николаевич – д.т.н., профессор, заведующий кафедрой прикладной физики ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
  • Новикова Ольга Олеговна – к.т.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
  • Новиков Владислав Викторович – к.т.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»

Ссылка на статью:

Болотов, А.Н. Магнитные силоксановые наножидкости адаптированные для условий граничного трения / А.Н. Болотов, О.О. Новикова, В.В. Новиков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2020. — Вып. 12. — С. 546-556. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.546.

Полный текст: download PDF file

Библиографический список:

1. Odenbach, S. Ferrofluids: Magnetically controllable fluids and their applications / S. Odenbach // Lecture Notes in Physics. – Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2002. – 256 p. DOI: 10.1007/3-540-45646-5.
2. Ермаков, С.Ф. Влияние смазочных материалов и присадок на триботехнические характеристики твердых тел. Часть 2. Активное управление трением / С.Ф. Ермаков // Трение и износ. – 2012. – Т. 33. – № 3. – С. 275-283.
3. Сутягин, О.В. Контакт шероховатых тел с твердосмазочными покрытиями: монография / О.В. Сутягин, А.Н. Болотов, М.В. Васильев. – Тверь: Твер. гос. техн. ун-т, 2014. – 124 с.
4. Берковский, Б.М. Магнитные жидкости / Б.М. Берковский, В.Ф. Медведев, М.С. Краков. – М.: Химия, 1989. – 240 с.
5. Болотов, А.Н. Расчет и оптимизация постоянных магнитов для специальных подшипниковых опор: монография / А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова. –Тверь: Твер. гос. техн. ун-т, 2013. – 123 с.
6. Uhlmann, E. Application of magnetic fluids in tribotechnical systems / E. Uhlmann, G. Spur, N. Bayat, R. Patzwald // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2002. – V. 252. – Р. 336-340. DOI: 10.1016/S0304-8853(02)00724-2.
7. Sarkar, C. Synthesis and characterization of antifriction magnetorheological fluids for brake / C. Sarkar, H. Hirani // Defence Science Journal. – 2013. – V. 63. – №. 4. – P. 408-412. DOI: 10.14429/dsj.63.2633.
8. Urreta, H. Seals based on magnetic fluids for high precision spindles of machine tools / H. Urreta, G. Aguirre, P. Kuzhir, L.N. Lopez de Lacalle // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. – 2018. – V. 19. – I. 4. – P. 495-503. DOI: 10.1007/s12541- 018-0060-9.
9. Wang, L.J. Experimental research on tribological properties of Mn0.78Zn0.22Fe2O4 magnetic fluids. / L.J. Wang, C.W. Guo, R. Yamane // Journal of Tribology. – 2008. – V. 130. – I. 3. – P. 031801-1-031801-5. DOI:10.1115/1.2913539.
10. Bombard, A.J.F. Tribological behavior of ionic liquid-based magnetorheological fluids in steel and polymeric point contacts / A.J.F. Bombard, F.R. Gonҫalves, K. Shahrivar, A.L. Ortiz, J. De Vicente // Tribology International. – 2015. – V. 81. – P. 309-320. DOI: 10.1016/j.triboint.2014.09.013.
11. Болотов, А.Н. Магнитные масла триботехнического назначения / А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2009. – Вып. 1. – С. 5-9.
12. Shahrivar, K. A comparative study of the tribological performance of ferrofluids and magnetorheological fluids within steel-steel point contacts / K. Shahrivar, A. L. Ortiz, J. De Vicente // Tribology International. – 2014. – V. 78. – P. 125-133. DOI: 10.1016/j.triboint.2014.05.008.
13. Rosa, W.O. Tribological behavior of glycerol/water-based magnetorheological fluids in PMMA point contacts / W.O. Rosa, F. Vereda, J. Vicente // Frontiers in Materials. – 2019. – V. 6. – P. 1-11. DOI: 10.3389/fmats.2019.00032.
14. Болотов, А.Н. Смазочные свойства магнитных наножидкостей на основе эфиров карбоновых кислот / А.Н. Болотов, О.О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2019. – Вып. 11. – С. 555-563. DOI: 10.26456/pcascnn/2019.11.555.
15. Bolotov, A.N. Studying tribotechnical properties of nanostructured lubricating oils with various dispersive media / A.N. Bolotov, V.V. Novikov, O.O. Novikova // Journal of Friction and Wear. – 2017. – V. 38. – № 2. – P. 121-125. DOI: 10.3103/S1068366617020040.
16. Скороходов, И.И. Олигоорганосилоксаны. Свойства, получение, применение / И.И. Скороходов, К.П. Гриневич, Т.В. Королева, М.В. Соболевский; под общ. ред. М.В. Соболевского. – М.: Химия, 1985. – 264 с.
17. Бибик, Е.Е. Достижения в области получения и применения ферромагнитных жидкостей / Е.Е. Бибик, О.В. Бузунов. – М.: Электроника, 1979. – 59 с