Resistant Properties of Lubricating Materials with Fullerene Nanoadditives

Abstract

The main function of lubricating oils and greases is to reduce friction and wear of the surfaces of parts that rub. An important place in increasing the reliability of the equipment and increasing its service life is occupied by the wear resistance of the parts. During operation, intensive wear of friction nodes occurs as a result of significant loads, speeds and temperatures, exposure to aggressive environments and vibrations. One of the most economically beneficial ways to increase the durability of friction nodes in various machines and mechanisms is to improve the quality of lubricants, primarily their lubricating properties, which is achieved mainly by introducing anti-wear, anti-seize and anti-friction additives into them. The introduction of additives into oils and lubricants allows you to satisfy two main requirements of technology: increasing the service life (reliability) of machines and mechanisms; fuel energy conservation, because about 30 % of the energy produced in the industrialized countries of the world is ultimately wasted on friction. In recent years, one of the ways to improve the operational properties of materials is the use of nanomaterials - fullerene as additives to them, including as additives to lubricating materials. This is due to the fact that these compounds are unique objects from the point of view of electronic structure, physical and chemical properties. An extraordinary feature is also the fact that it is the only soluble form of carbon in hydrocarbon compounds, which allows it to be used in a variety of directions. Conducting experimental studies on the possibility of using fullerenes and fullerene-containing carbon black as anti-wear additives is a very relevant area of scientific work.

Метою даної статті є дослідження можливості застосування фулеренових присадок та їх впливу на протизносні властивості авіаційних мінеральних та синтетичних олив. Розглянуто метод підвищення протизносних властивостей мінеральної МК-8п та синтетичної Mobil Jet Oil 254 олив для турбореактивних авіаційних двигунів шляхом добавки фулеренової присадки С60. Показано, що протизносні властивості синтетичної Mobil Jet Oil 254 оливи для турбореактивних авіаційних двигунів перевищують понад 10 % мінеральну оливу МК-8п. Збільшення концентрації фулеренової присадки в оливах не значно впливає на величину зносу, хоча тенденція зменшення діаметра плями зносу спостерігається. Встановлено, що зростання концентрації фулеренової присадки в оливах зміщує критичне навантаження в область більш високих значень як для мінеральної, так і для синтетичної оливи. Інтенсивність цього зростання в мінеральній оливі спостерігається в більшій мірі, ніж у синтетичній оливі, можливо за рахунок дії пакету присадок. Запропоновано використання фулеренів в якості протизносної присадки до олив для турбореактивних двигунів, що поліпшує антифрикційні властивості та зменшує знос деталей машин і механізмів. Науковий прогрес визначається в основному експериментальними дослідженнями, проведення яких в даному напрямку є досить актуальними.