Različni tipi nanodelcev so bili eksperimentalno preučevani kot mazalna sredstva in rezultati so pokazali, da je to obetajoč koncept mazanja. Vendar pa do sedaj MoS2 nanocevke v tem pogledu še niso bile eksperimentalno vrednotene. Zato smo se v tej študiji osredotočili na tribološke lastnosti več-stenskih MoS2 nanocevk kot potencialnih aditivov mazalnim oljem. Preizkusi so bili opravljeni v režimu mejnega mazanja pri kontaktnem tlaku 1 GPa (Hertzov, maksimalen) in drsni hitrosti 0,005 m/s z uporabo kroglica-disk tribometra. Rezultate smo primerjali z referenčnim baznim oljem in pokazali, da MoS2 nanocevke bistveno znižajo trenje in obrabo v primerjavi z baznim mazivom. Trenje je bilo več kot 2-krat nižje, obraba pa se je znižala celo za 5-9-krat. Predstavili smo več triboloških mehanizmov in učinkov zaradi prisotnosti MoS2 nanocevk. Ugotovili smo, da se na površini tvori proti-obrabni in nizko-strižni film. Ta tribofilm se formira (i) ali preko adhezije tankih MoS2 nano-lusk na površino, pri čemer se te luske na površino nalagajo preko enega izmed štirih možnih pod-mehanizmov, predlaganih v tem delu; ali (ii) preko stiskanja in deformiranja skupkov nanocevk, kar ima za posledico debelejši mejni mazalni film. V nasprotju s kotaljenjem nanocevk, za katerega smatramo, da ni verjetno, smo ugotovili, da sta razslojevanje in deformiranje nanocevk prevladujoča učinka teh delcev v režimu mejnega mazanja.
COBISS.SI-ID: 12245787
Prevleke iz diamantu-podobnega ogljika (DLC) zagotavljajo nizko trenje in obrabo v najbolj zahtevnih triboloških kontaktih. Vendar pa je njihova reaktivnost z aditivi relativno nizka in jo je težko optimirati. Poleg tega bo v bližnji prihodnosti zaradi okoljskih razlogov potrebno opustiti tudi delno učinkovite aditive, ki vsebujejo visoko stopnjo SAPS (žveplov pepel, fosfor, žveplo). Na osnovi nedavnih napredkov v nanotehnologiji anorganskih MoS2 in WS2 nanodelcev, ki zagotavljajo mazanje na podlagi nizko-strižnih plasti, predlagamo za slabo reaktivne DLC prevleke potencialno zamenjavo trenutnega kemijsko zasnovanega mazanja z uporabo nove tehnologije fizikalno-delujočih aditivov. Z uporabo MoS2 nanocevk v baznem olju pri mazanju DLC-prevlečenih kontaktov smo predstavili 30% znižanje trenja v primerjavi z jeklenimi površinami ter 50% znižanje trenja v primerjavi s samim baznim oljem. Takšna tehnologija mazanja, temelječa na fizikalnih učinkih, predstavlja inovativno rešitev za visoko učinkovite, a nereaktivne površine in sočasno zagotavlja zeleno, okolju prijazno mazanje.
Čeprav so nekatere študije izpostavile ugodne učinke mazanja z MoS2 in WS2 nanodelci, še vedno manjka razumevanje, kako se ti nanodelci obnašajo pri različnih kontaktnih pogojih, celo najbolj običajnih, kot je hrapavost površin. Zato smo se osredotočili na primerjavo učinkov mazanja MoS2 nanocevk, dodanih PAO olju, na jeklenih površinah različnih hrapavosti. Preučevali smo mazanje jeklenih površin z uporabo MoS2 nanocevk v vseh režimih mazanja in tudi z upoštevanjem utekanja. Pokazali smo, da je bilo trenje ob uporabi olja z nanocevkami pri različnih kontaktnih pogojih za 40-65 % nižje kot ob uporabi samega baznega olja. Nadalje smo pokazali, da je z dodatkom MoS2 nanocevk olju trenje enako za gladke in hrapave jeklene površine, kar pomeni, da nanocevke v tem pogledu v celoti določajo tribološko obnašanje jeklenih kontaktov v mejnem in mešanem režimu mazanja, ne glede na hrapavost površin ali utekanje le-teh.
COBISS.SI-ID: 12730139
DLC prevleke so prevleke z nizkim trenjem in obrabo in kot take same po sebi zagotavljajo nekatere lastnosti, ki so lahko ugodne za potrebe zelenega mazanja, ali pa ga celo omogočajo. Še posebej lahko njihove dobre proti-obrabne lastnosti predstavljajo potencial za drugačno, manj škodljivo in bolj okolju prilagojeno mazanje v primerjavi s konvencionalnimi materiali. Te prevleke lahko zato predstavljajo privlačen način za zasnovo novih zelenih tehnologij v različnih mehanskih sistemih. V tem delu predstavljamo nekaj izmed možnih strategij za zasnovo zelenega mazanja, pri čemer se osredotočamo le na koncepte, ki so primerni za in mogoči zaradi specifičnih lastnosti DLC prevlek. Te strategije lahko vključujejo pristope s prevladujočimi kemijskimi interakcijami, tehnologije mazanja, temelječe na fizikalnih principih, ali na kombinaciji obeh, torej fizikalno-kemijskih lastnostih.
COBISS.SI-ID: 12491035
MoS2 in WS2 nanodelci na eni strani ter DLC prevleke na drugi so deležni vse večje pozornosti v triboloških aplikacijah. Vendar pa so raziskave, ki vključujejo kombinacijo DLC prevlek in mazanja z uporabo nanodelcev zelo redke in tudi razumevanje takšnih triboloških sistemov ostaja omejeno. V tem delu smo se posvetili takšnemu tribološkemu sistemu s preučevanjem učinkov hrapavosti površin in utekanja na tribološke lastnosti z DLC prevlekami prevlečenih kontaktov v vseh režimih mazanja. Predstavljamo tudi model vpliva hrapavosti površine na mehanizem mazanja MoS2 nanocevk. Ta model je osnovan na 2D prikazu dejanskih dimenzijskih razmerij profila površine z upoštevanjem vršičkov površine, nanodelcev in debeline mazalnega filma in je zato neodvisen od kontaktnih materialov. Pokazali smo, da je dodatek nanocevk baznemu olju znižal koeficient trenja DLC prevlek za več kot 50 % na gladkih ter do 40 % na hrapavih z DLC prevlekami prevlečenih površinah. Nanodelci so bili najbolj učinkoviti v režimu mejnega mazanja in so imeli zanemarljiv učinek v režimu EHD mazanja. Hrapavost površin je imela znaten in dvojen učinek: medtem, ko je bilo v primerjavi s hrapavimi trenje nižje na gladkih površinah, so hrapave površine med utekanjem v kontaktu nanodelce bolje zadržale.