Нанодисперсное магнитное масло: взаимосвязь состава жидкой фазы и триботехнических характеристик
А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова
ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.577
Оригинальная статья
Аннотация: Применение нанодисперсного магнитного масла для смазки подшипников скольжения современного высокотехнологичного оборудования позволяет повысить его долговечность и работоспособность. В работе проведена оценка влияния дисперсионной среды, нанодисперсной
магнитной фазы, противоизносных присадок и наполнителей на триботехнические свойства магнитного масла. Изучались трёхкомпонентные магнитные смазочные масла, отличающиеся составом дисперсионной среды, в качестве которой использованы синтетические кремнийорганические жидкости, относящиеся к различным группам. Испытаны магнитные масла, стабилизированные путем применения кремнийорганических кислот, ионогенных поверхностно активных веществ, жирных кислот и др. По результатам триботехнических испытаний установлено, что в широком диапазоне условий трения смазочные свойства нанодисперсного магнитного масла тем выше, чем выше эти свойства у дисперсной среды. Исследовано влияние поверхностно-активных веществ, стабилизирующих коллоидную структуру наномасел, на коррозионно-механическую составляющую износа. Сделан вывод о некотором преимуществе масел с полимерными оболочками на частицах. Предложен способ удаления агломератов феррочастиц,
образовавшихся при синтезе смазочного материала и в результате флокуляции частиц под действием магнитных сил, воздействием силового неоднородного магнитного поля. Показана необходимость продолжить исследования в данном направлении.
Ключевые слова: нанодисперсное магнитное масло, трибосвойства магнитных масел, дисперсионная среда, противоизносные присадки, трение, износ
- Болотов Александр Николаевич – д.т.н., профессор, заведующий кафедрой 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»
- Новикова Ольга Олеговна – к.т.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
Ссылка для цитирования:
Болотов, А.Н. Нанодисперсное магнитное масло: взаимосвязь состава жидкой фазы и триботехнических характеристик / А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2025. - Вып. 17. - С. 577-584. DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.577. ⎘
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Odenbach, S. Colloidal magnetic fluids: basics, develoрment and aррlication of ferrofluids / S. Odenbach // In series: Lecture Notes in Physics. – Springer: Berlin, Heidelberg, 2009. – V. 763. – X, 430 p. DOI: 10.1007/978-3-540-85387-9.
2. Trivedi, K. Nanolubricant: Magnetic nanoparticle based / K. Trivedi, K. Parekh, R.V. Upadhyay // Materials Research Express. – 2017. – V. 4. – № 11. – Art. № 114003. – 10 p. DOI: 10.1088/2053-1591/aa95e1.
3. Zhang, Y. The roller chain lubricated with ferrofluids / Y. Zhang, Z. Yang, D. Li // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part. J.: Journal of Engineering Tribology. – 2019. – V. 233. – I. 6. – P. 927-935. https://doi.org/10.1177/1350650118806799.
4. Берковский, Б.М. Магнитные жидкости / Б.М. Берковский, В.Ф. Медведев, М.С. Краков. – М.: Химия, 1989. – 240 с.
5. Odenbach, S. Magnetoviscous effects in ferrofluids / S. Odenbach, S. Thurm // In series: Ferrofluids. Lecture Notes in Physics. – Springer: Berlin, Heidelberg, 2002. – V. 594. – P. 185-201. DOI: 10.1007/3-540-45646-5_10.
6. Hu, Z. Effect of components on friction property of carbonyl iron-based magnetorheological fluid / Z. Hu, H. Yan, J. Yang, X. Wang, R. Yu // Arabian Journal for Science and Engineering. –2014. – V. 39. – I. 10. – P. 7355-7361. DOI: 10.1007/s13369-014-1358-2.
7. 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. – 2020. – Вып. 12. – С. 546-556. DOI 10.26456/pcascnn/2020.12.546.
8. Chauhan, V. Magnetorheological fluids: A comprehensive review / V. Chauhan, A. Kumar, R. Sham // Manufacturing Review – 2024. – V 11. – Art. № 6. – 15 p. DOI: 10.1051/mfreview/2024005.
9. Shah, K. R. Effect of ferrofluid lubrication on tribological performance of metal tribopairs / K.R. Shah, A. Shukla, N.S. Patel, J.K. Katiyar // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part J: Journal of Engineering Tribology. – 2024. – V. 238. – I. 5. – P. 569-580. DOI: 10.1177/13506501241227093.
10. Болотов, А.Н. Комплект оборудования для исследования физико-химических свойств нанодисперсных магнитных смазочных сред. Часть 3 / А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. – 2015. – № 8. – С. 66-70.
11. 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.
12. Дамдинов Б.Б. Влияние добавок мелкодисперсных частиц металлов на характеристики смазочных материалов / Б.Б. Дамдинов, Ч.М. Митыпов // Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика. – 2021. – №. 1. – С. 28-42. DOI: 10.18101/2306-2363-2021-1-28-42
13. Бреки, А.Д. Влияние магнитных наночастиц Fe3O4 на трение и износ стали 10Х17Н13М2Т в режиме верчения в среде смазочного масла / А.Д. Бреки, И.А. Тюрикова, А.А. Шатульский, А.Е. Гвоздев, С.Н. Кутепов // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева. – 2018. – №. 4. – С. 103-111.