Performances tribologiques de IL/(GO

Mar 19, 2023

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 14368 (2022) Citer cet article

553 accès

1 Altmétrique

Détails des métriques

Dans cet article, nous avons étudié l'effet de l'irradiation spatiale sur les propriétés lubrifiantes des revêtements lubrifiants solides-liquides IL/(GO-MWCNT). Les revêtements lubrifiants solides-liquides sont constitués de liquides ioniques (IL), d'oxyde de graphène (GO) et de nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT). Des expériences d'irradiation ont été réalisées à l'aide d'équipements de simulation au sol. L'irradiation à l'oxygène atomique (AO), aux ultraviolets (UV), aux protons (Pr) et aux électrons (El) modifie la composition, la structure, la morphologie et les propriétés tribologiques des revêtements lubrifiants solides-liquides. Les résultats expérimentaux montrent les changements de composition induits par l'irradiation, notamment la décomposition des lubrifiants ILs. Les dommages au matériau lubrifiant étaient les plus graves par irradiation Pr et les moins importants par irradiation UV.

En raison de leur large éventail d'avantages potentiels, l'utilisation de systèmes de lubrification composites solide-liquide1,2,3,4 dans les industries automobile et aérospatiale a été promue avec enthousiasme au cours des deux dernières décennies. Le système de lubrification composite solide-liquide se compose de fluides de base et de nano-additifs. Les fluides de base sont principalement utilisés pour réduire le frottement entre les surfaces des pièces mobiles, tandis que l'équipement de la machine avec refroidissement, étanchéité, corrosion, rouille, isolation, transmission de puissance, nettoyage des impuretés, etc.5. Les nano-additifs ont le potentiel de réduire la friction et l'usure des pièces mobiles et d'améliorer la durabilité de la machine6,7,8,9.

De nombreuses études ont examiné l'effet de l'ajout de diverses nanoparticules aux nanolubrifiants à base d'huile. Niraj Kumar et al. ont été; ont rapporté que les propriétés anti-usure de l'huile de palme sont améliorées grâce à l'ajout de nanotiges α et β-MnO2 d'un diamètre d'environ 10 à 40 nm10. Selon Jatti et al.11, l'utilisation de CuO comme additif améliore les propriétés de frottement et d'usure de l'huile moteur multigrade à base minérale. Ils rapportent que le nano additif CuO convertit le frottement de glissement en frottement de roulement, réduisant ainsi le coefficient de frottement effectif entre les surfaces de frottement. Vlad Bogdan Nist et al.12,13 ont rapporté que les nanoparticules de WS2 réagissaient avec le substrat en acier à haute température et pression pour former un tribo-film protecteur, réduisant ainsi la pénétration de H dans les roulements et empêchant ainsi la fragilisation de H. Il a également été rapporté que les additifs composites sont plus performants que les additifs simples14. Arvind Kumar et al.15 ont exploré des nanocomposites à base de graphène fonctionnalisés par des polymères en tant qu'additifs lubrifiants, qui peuvent remplacer les matériaux en vrac traditionnels en raison de leur taille nanométrique et de leurs bonnes propriétés mécaniques et thermiques. Ramón-Raygoza et al.16 ont rapporté un comportement tribologique amélioré du graphène multicouche imprégné de cuivre (MLG-Cu). Luo et al.17 ont étudié les propriétés lubrifiantes des additifs de graphène avec différents degrés d'exfoliation, fournissant de nouvelles informations sur la relation entre l'évolution de la nanostructure induite par le frottement et les propriétés lubrifiantes du graphène en tant qu'additif lubrifiant. Ce résultat présente un excellent potentiel pour la conception structurelle du graphène en tant qu'additif lubrifiant.

Récemment, la lubrification synergique solide-liquide à base de revêtements en carbone de type diamant (DLC) est devenue un système de lubrification attrayant en raison de son frottement ultra-faible et de sa bonne résistance à l'usure dans tous les régimes de lubrification18,19. Des nanoparticules de nickel (diamètre moyen 7 nm) coiffées d'oléylamine et d'acide oléique ont été ajoutées au système de lubrification synergique solide-liquide DLC/DIOS20. Dans tous les schémas de lubrification, les performances de lubrification du système ont été significativement améliorées par l'ajout de nanoparticules de Ni. Le coefficient de frottement est réduit de 10,3 à 19,1% et le taux d'usure du DLC peut être réduit de 50% dans l'état de lubrification limite. Nous avons précédemment préparé des revêtements DLC/IL/(GO-MWCNT), qui présentaient des propriétés de réduction du frottement dans des conditions de vide poussé. Les nanofluides ont également montré une meilleure résistance à l'usure en transférant du graphène et des nanotubes de carbone à parois multiples comme séparateurs. Leur effet synergique a considérablement amélioré les composites IL-GO/MWCNT. Cependant, pour l'environnement spatial, le vide poussé n'est qu'une des conditions, telles que les conditions spatiales, y compris les hautes et basses températures (HT/LT), l'oxygène atomique, l'irradiation UV, l'irradiation par faisceaux de protons et d'électrons et l'absence de champ gravitationnel21,22. Dans l'environnement de basse pression, l'AO est l'une des espèces neutres les plus dommageables et dominantes (environ 80%) dans la haute atmosphère de 200 à 700 km. Il est bien connu que l'oxygène atomique est étroitement lié à la défaillance des lubrifiants liquides en raison de la dégradation et de l'évaporation sévères sous irradiation AO23. L'étude de l'effet d'autres conditions spatiales sur les revêtements lubrifiants solides-liquides à base de DLC est essentielle.

Dans cette étude, nous étudions les propriétés tribologiques des revêtements IL/(GO-MWCNT) avant et après l'irradiation spatiale simulée, y compris AO, UV, EL et Pr, pour déterminer si les revêtements s'adaptent à l'environnement spatial. Les matériaux composites et les morphologies des surfaces usées ont été systématiquement analysés, révélant le mécanisme de frottement et d'usure.

Le tétrafluoroborate de 1-butyl-3-méthylimidazolium ILs (pureté, 97 %) a été synthétisé et fourni par le State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou Institute of Chemical Physics. Des poudres de GO multicouche ont été achetées auprès de Nanjing XFNANO Materials Tech Co., Ltd. Les MWCNT ont été sectionnés comme décrit précédemment24. Tous les autres matériaux ont été utilisés tels que reçus.

Le rapport massique optimal de GO aux MWCNT (30:70) et la concentration totale (0,075 mg mL-1) obtenus par le test de dépistage précédent ont été adoptés pour les additifs dans le test24,25. Le tétrafluoroborate de 1-butyl-3-méthylimidazolium IL ([BMIM]BF4, pureté, 97%) a été utilisé dans cette expérience. Les dispersions et les films hybrides ont été préparés comme décrit précédemment25. Avant chaque test de frottement, les IL contenant l'additif ont été soniqués pendant 15 min pour disperser uniformément les nanotubes de carbone et le graphène, et 5 μL de nanofluides sur la surface de l'acier ont été prélevés avec un micro-injecteur. Les IL avec un rapport massique GO: MWCNT de 30:70 ont été abrégés en IL-GO30. Pour vérifier la répétabilité de l'expérience, chaque essai de frottement a été réalisé au moins trois fois dans les mêmes conditions.

Des expériences impliquant l'irradiation Pr, UV, AO et El des films hybrides ont été réalisées dans des installations de simulation au sol à l'Institut de physique chimique de Lanzhou, Académie chinoise des sciences. Pour l'irradiation AO, l'énergie cinétique moyenne était d'environ 5 eV, ce qui est analogue à l'énergie de l'AO impactant la surface d'un vaisseau spatial dans un environnement spatial26,27. Le flux d'AO était d'environ 6 × 1015 atomes cm2 s−1, qui a été mesuré via la méthode standard de perte de masse de Kapton. Le temps d'exposition de l'AO a été contrôlé à environ 120 min. À l'aide d'une lampe Hg-Xe, le test d'irradiation UV a été réalisé sous une lumière excimère avec une gamme de longueurs d'onde de 115 à 400 nm dans un environnement à vide poussé (4,0 × 10−4 Pa). Le flux d'énergie UV typique était six fois la constante solaire. Le temps d'exposition a été contrôlé à 120 min. Les irradiations Pr et El ont été réalisées à une tension d'accélération de 25 kV sous une pression de 4,0 × 10−4 Pa. Les flux de protons et d'électrons étaient respectivement d'environ 6,25 × 1015 et 2,5 × 1014 ions cm2 s−1. Les temps d'irradiation Pr et El ont été contrôlés à environ 10 et 120 min, respectivement, car les irradiations Pr et El avaient une énergie plus élevée que les irradiations AO et UV. La vitesse d'un engin spatial dans l'espace extra-atmosphérique est d'environ 7 à 8 km/s, et cette vitesse relative a doté les particules d'un flux d'environ 1012–1015 atomes cm2 s−128,29. Par conséquent, dans notre dispositif d'irradiation, le flux d'irradiation Pr, AO et El était proche de celui de l'AO produit par la technologie plasma micro-ondes à résonance cyclotron électronique et avait une énergie cinétique moyenne de 5 eV, ce qui est similaire à l'énergie de l'AO frappant la surface d'un vaisseau spatial dans un environnement spatial30. En plus de l'irradiation spatiale simulée, les échantillons ont subi des tests de frottement et d'usure.

Tous les tests de frottement ont été effectués à l'aide du même tribomètre à vide à bille sur disque rotatif fait maison dans un vide poussé (10−4 Pa). La résolution de la force de frottement du tribomètre est de 1 μN. Des billes d'acier disponibles dans le commerce (AISI-52100) d'un diamètre de 3 mm ont été utilisées comme contreparties. Les billes d'acier ont été nettoyées par ultrasons dans de l'acétone pour chaque essai. Des expériences de glissement ont été réalisées avec une pression normale de 5 N. Chaque essai de frottement a duré 60 min et le coefficient de frottement a été enregistré comme valeur moyenne à l'état stable. Les paramètres expérimentaux des essais d'irradiation et de frottement simulés dans l'espace sont présentés dans le tableau 1.

Le graphène et les MWCNT ont été caractérisés par microscopie électronique à transmission haute résolution (HRTEM, JEM-2010). Les diamètres des marques d'usure sur les billes d'acier ont été mesurés à l'aide d'un microscope optique (STM6, Olympus). Après des tests de frottement, la profondeur d'usure et les profils de piste d'usure ont été déterminés par un profileur de surface tridimensionnel sans contact (modèle Micro MAXTM, ADE Phase Shift, Tucson, AZ). Le taux d'usure du disque a été calculé à l'aide de la profondeur d'usure24. Les taux d'usure donnés dans cet article sont les valeurs moyennes des trois tests répétés.

Les changements dans la composition chimique des nanofluides ont été étudiés par spectroscopie de masse des ions secondaires à temps de vol (TOF-SIMS, ION TOF-SIMS IV). Après le test de frottement, les éprouvettes TOF-SIMS ont été nettoyées par ultrasons avec de l'acétone pendant 10 min25.

La figure 1 montre les comportements tribologiques spatiaux des revêtements composites acier/ILs et acier/IL-GO30 glissant contre une bille d'acier dans des conditions de vide poussé. Les lubrifiants ont présenté des comportements de frottement et d'usure différents après irradiation. Comme le montre la Fig. 1a, avant irradiation UV, le coefficient de frottement du lubrifiant avec additifs composés est inférieur à celui des IL. Au début de l'essai de frottement, le coefficient de frottement était faible. Après 400 s, il est passé à près de 0,08. En ajoutant l'additif composé, la courbe du coefficient de frottement était très lisse. Ce résultat démontre que l'additif peut réduire le coefficient de frottement. Les coefficients de frottement des IL et de l'IL-GO30 étaient inférieurs à ceux des lubrifiants après irradiation UV. Comme le montre la figure 1b, le coefficient de frottement de l'IL-GO30 (après irradiation AO) était légèrement supérieur à celui des IL. Comme le montre la figure 1c, l'effet de l'irradiation El sur le lubrifiant était insignifiant. Bien que le coefficient de frottement de l'IL-GO30 soit légèrement supérieur à celui des IL après irradiation El, le coefficient de frottement de l'IL-GO30 était plus stable. Comme le montre la figure 1d, l'irradiation Pr a eu un impact significatif sur les coefficients de frottement des IL et de l'IL-GO30. Les coefficients de frottement des IL et de l'IL-GO30 ont fortement fluctué pendant tout le processus de frottement après l'irradiation Pr. Cela a révélé que les IL et l'IL-GO30 ne pouvaient pas améliorer efficacement les propriétés de réduction du frottement lorsque les nanofluides souffraient d'un défaut de lubrification dans les paires de frottement acier/acier sous irradiation Pr.

Comparaison des comportements tribologiques des revêtements composites acier/ILs, acier/IL-GO30 glissant contre une bille d'acier sous vide poussé. ILs et IL-GO30 représentent les coefficients de frottement de l'échantillon avant irradiation. ILs-UV (ou AO, El, Pr) et IL-GO30-UV (ou AO, El, Pr) représentent les coefficients de frottement de l'échantillon après irradiation.

Les figures 2 et 3 résument les résultats d'usure pour les revêtements composites sous différentes irradiations par rapport à ceux du cas sans irradiation. Dans l'ensemble, l'ampleur des taux d'usure du disque pour ces revêtements lubrifiants solides-liquides a augmenté dans l'ordre suivant : El < UV < Pr < AO (avec IL-GO30). Comme le montre la figure 4, les IL et IL-GO30 sont passés de l'incolore au brun et la viscosité a augmenté. Les cicatrices d'usure sont visibles. Les IL résultants ne pouvaient pas refluer vers les marques d'usure lors du processus de frottement et perdaient ainsi leur fonction de lubrification. La figure 3 montre des images au microscope optique des cicatrices d'usure des films d'acier avant et après irradiation. Les figures 3i,j montrent une trace d'usure évidente avec une grande largeur et profondeur formée sur la surface en acier inoxydable après le test d'usure. De nombreuses rainures le long de la direction de glissement ont été observées sur la piste d'usure, qui sont attribuées à l'usure par abrasion dans le processus de frottement.

Les taux d'usure des disques correspondants.

Micrographies optiques des marques d'usure des films d'acier avant et après irradiations.

Image photographique de films composites après irradiation Pr et test de frottement.

Premièrement, nous irradions séparément les nanomatériaux de carbone avec de la lumière ultraviolette ; nous observons leur morphologie par TEM. Sur la figure 5, nous pouvons voir que les nanomatériaux de carbone du rayonnement UV sont moins affectés. Leur structure n'a pas changé et ils restent lamellaires ou tubulaires. Ceci est cohérent avec les précédents rapports de la littérature27. Selon les rapports de la littérature, les nanomatériaux de carbone sont moins affectés par le rayonnement spatial, leur structure n'a pas changé et ils restent lamellaires ou tubulaires. Les nano-additifs peuvent réduire davantage le coefficient de frottement et le taux d'usure dans des conditions de liquide ionique stable. Lorsque le liquide ionique change considérablement, le nano-additif perd son effet. Par conséquent, l'irradiation spatiale affecte principalement les liquides ioniques à des degrés divers.

Micrographies TEM des feuilles de MWCNT et de graphène après irradiation UV

Nous avons étudié les cicatrices d'usure via TOF-SIMS, qui est très adapté à la recherche de surface. Selon des recherches antérieures, la réduction du coefficient de frottement est principalement due aux anions réagissant avec ou étant adsorbés sur la surface de glissement31. Ainsi, nous avons uniquement comparé le rapport de comptage des anions et des F (éléments de l'anion) à l'intérieur et à l'extérieur de la piste de glissement, comme le montre la figure 6. Les résultats ont montré que les rapports de comptage des anions et des F à l'intérieur de la piste de glissement étaient supérieurs à ceux mesurés à l'extérieur, et plusieurs données peuvent être déviées pendant le test. Par exemple, pour les IL, les rapports de comptage à l'intérieur de la piste de glissement étaient inférieurs à ceux à l'extérieur dans les conditions EI et Pr. Pour IL-GO30, le rapport de comptage F à l'intérieur était similaire à celui à l'extérieur dans des conditions AO.

Rapport de comptage obtenu via l'analyse TOF-SIMS à l'aide d'IL et d'IL-GO30.

L'imagerie TOF-SIMS a fourni des données analytiques distinctes pour la surface usée (Fig. 6). La zone analysée est indiquée sur la figure 6a. Les surfaces en acier des ILs et IL-GO30 se composent de deux zones typiques : la "zone intérieure" et la "zone extérieure". Les figures 7a à j montrent des images chimiques de ces zones analysées. Le contenu des éléments de l'image chimique est exprimé par contraste. Une zone lumineuse indique une forte concentration de l'élément focalisé.

Image TOF-SIMS de surface usée lubrifiée par ILs et IL-GO30 avant et après irradiation ; de gauche à droite : zone analysée, F−, BF4−, FeF2− et FeF3–.

Après l'irradiation Pr, les surfaces du film composite contenaient de grandes quantités de BF4 et de F. Parmi les quatre types d'irradiation, AO et Pr ont induit la décomposition la plus importante des IL et de l'IL-GO30. L'IL irradié aux UV a présenté une petite quantité de décomposition, ce qui pourrait favoriser la formation du tribofilm. Étant donné que l'anion F a réagi avec Fe, qui a été généré par la décomposition de l'anion BF4 et a généré des composés Fe-F, ce résultat est cohérent avec les résultats expérimentaux précédents. Ce composé protège la surface de la cicatrice d'usure. Ainsi, l'irradiation UV produit plus d'anions F et contient plus de composés Fe-F. Cependant, l'IL a été décomposé dans une large mesure et la viscosité du liquide a été considérablement augmentée. Dans le processus de friction, un film de friction continu ne peut pas être formé ; ainsi, le coefficient de frottement a des fluctuations apparentes.

Selon les résultats expérimentaux, les IL ont été affectés par l'irradiation spatiale simulée. Ainsi, l'irradiation des IL sans nano-additifs a été réalisée pour comparer le degré de décomposition des IL. Comme le montre la figure 8, les IL après les irradiations AO, El et Pr ont montré une décomposition notable par rapport au cas de l'irradiation UV. De nombreux clusters CxHy et d'autres fragments ont été observés, dont B+ (m/z = 11 Le symbole "m/z" est considéré comme une abréviation du terme "rapport masse sur charge".), CH3+ (m/z = 15), C2H3+ (m/z = 27), C2H5+ (m/z = 29), C3H7+ (m/z = 36), C4H9+ (m/z = 57), C3 H7NO+/C4H6F+/C4H9O+ (m/z = 73), C8H15N2+ (m/z = 139), C– (m/z = 12), O– (m/z = 16), F– (m/z = 19), C2H– (m/z = 25), CN– (m/z = 26) et BF4– (m/z = 87). Après irradiation Pr pendant 10 min, la structure moléculaire des IL s'est considérablement dégradée et est devenue sèche, comme le confirment les résultats de la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) dans le tableau 2. Comme le montre le tableau 2, les compositions chimiques du lubrifiant IL ont changé après l'irradiation, en particulier les éléments C et F. Les rapports F/C ont été utilisés pour déterminer les variations de C et F avant et après les irradiations. Les rapports F/C du lubrifiant IL ont toujours diminué après les irradiations. De plus, les changements évidents dans le contenu F− et FB peuvent être vus sur la Fig. 9. La Figure 9 montre le spectre XPS des F1, qui montre respectivement deux pics. Le pic apparaissant à 685,0 eV peut être attribué au pic de F−, et FB est apparu à 685,6 ev. Après irradiation de l'espace, F- augmente évidemment et la surface du pic F-/FB est indiquée dans le tableau 3. Après irradiation UV, El et AO, le rapport F-/FB augmente, tandis que le rapport F-/FB d'irradiation protonique est légèrement réduit. Cela indique que certaines liaisons faibles, y compris l'élément F dans le lubrifiant IL, ont été rompues pendant l'irradiation, formant de petites substances moléculaires et gazéifiées dans les circonstances environnantes32. Par conséquent, le rapport F/C et le rapport F–/FB ont diminué après l'irradiation, en particulier après l'irradiation Pr.

Spectres TOF-SIMS des IL après irradiations.

Pic F 1s dans les spectres XPS pour les IL avant et après irradiation. (a) IL (aucune irradiation), (b) irradiation UV, (c) irradiation El, (d) irradiation AO, (e) irradiation Pr.

Les résultats mentionnés ci-dessus proposent le mécanisme régissant les comportements tribologiques des revêtements IL/(GO-MWCNT) au cours du processus de frottement. Les IL étaient les plus affectés par l'irradiation spatiale, et l'effet augmentait dans l'ordre suivant : UV < El < AO < Pr.

L'irradiation spatiale simulée a induit la dégradation des IL et des performances de lubrification. Lorsqu'une petite quantité d'IL se décompose, les F- produisent et réagissent avec l'acier pour former un film protecteur et réduire la friction et l'usure. Cependant, un grand nombre d'IL ont subi une décomposition et sont devenus visqueux. Ainsi, les IL ne pouvaient pas refluer vers les marques d'usure lors du processus de frottement et perdaient leur fonction de lubrification. Les nano-additifs réduisent la friction et l'usure en présence de lubrifiants liquides. Cependant, les additifs étaient inefficaces en raison de la décomposition considérable de l'IL. La figure 10 montre un schéma des mécanismes des revêtements composites après l'irradiation spatiale simulée.

Schéma expliquant le mécanisme de frottement et d'usure possible pour les revêtements composites après l'irradiation spatiale simulée.

L'effet de l'irradiation spatiale sur les performances de lubrification des revêtements IL/(GO-MWCNT) a été étudié. Les effets des irradiations UV, El, AO et Pr sur les propriétés tribologiques et structurales des IL ont été étudiés en détail. Ce film composite peut résister efficacement aux rayonnements spatiaux partiels tels que les rayonnements UV et El, ce qui entraîne la formation de plus de F– sur la surface de l'acier. Ces anions ont réagi avec ou ont été adsorbés sur la surface de glissement, ce qui a réduit le coefficient de frottement et le taux d'usure. L'irradiation AO et Pr induit une dégradation plus sévère des IL que les UV et El, rendant les revêtements IL/(GO-MWCNT) inefficaces pendant le frottement. Les IL ont été les plus touchés par l'irradiation spatiale. Trouver de nouveaux liquides ioniques avec des nanomatériaux carbonés est essentiel pour lutter contre ces irradiations.

Les ensembles de données utilisés et/ou analysés au cours de la présente étude sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

Quan, X. et al. Performances de frottement et d'usure des systèmes de lubrification double combinant un film composite WS2–MoS2 et des huiles à faible volatilité sous vide. Tribol. Int. 99, 57 (2016).

Article CAS Google Scholar

Gupta, B. et al. Propriétés de lubrification des additifs d'oxyde de graphène réduits vieillis chimiquement. Le surf. Interfaces 7, 6 (2017).

Article CAS Google Scholar

Huang, XZ, Wu, J., Lu, XH, Feng, X. & Shi, YJ Propriétés tribologiques des composites PEEK poreux contenant un liquide ionique dans des conditions de frottement sec. Lubrifiants 5, 1 (2017).

Article CAS Google Scholar

Kumara, V., Sinhab, SK & Agarwal, AK Études tribologiques de composites époxy avec charges solides et liquides. Tribol. Int. 105, 27 (2017).

Article Google Scholar

Singh, K. & Suhane, A. Effet de l'ajout d'additifs dans l'huile de base d'un lubrifiant—Un examen. Int. Rés. J.Eng. Technol. 03, 2636 (2016).

Google Scholar

Zhang, Z., Guo, Y., Han, F., Wang, D. et Zhang, S. Graphène multicouche pour réduire la friction et l'usure dans un liquide de nettoyage de sable à base d'eau. Porter 470–471(2), 203619 (2021).

Article Google Scholar

Sharma, AK, Katiyar, JK, Bhaumik, S. & Roy, S. Influence des additifs de nanoparticules hybrides alumine/mwcnt sur les propriétés tribologiques des lubrifiants dans les opérations de tournage. Frottement 7, 65 (2019).

Google Scholar

Liu, Y., Mateti, S., Li, C., Liu, X. & Glushenkov, AM Synthèse de nanofeuilles composites de graphène et de nitrure de bore et leur application de lubrification dans l'huile. Adv. Ing. Mater. 20, 1700488 (2018).

Article Google Scholar

Tao, C., Wang, B., Barber, GC, Schall, JD & Lan, H. Comportement tribologique des nanoparticules de SnO2 en tant qu'additif d'huile sur le laiton. Lubr. Sci. 30, 1 (2018).

Annonces d'article Google Scholar

Kumar, N., Bhaumik, S., Sen, A., Shuklaab, AP & Pathak, SD Synthèse en un seul pot et analyse de l'élasticité des premiers principes de nanotiges de MnO2 polymorphes pour l'évaluation tribologique en tant que modificateurs de frottement. RSC Adv. 7, 34138 (2017).

Article ADS CAS Google Scholar

Jatti, VS & Singh, TP Nanoparticules d'oxyde de cuivre comme additifs anti-friction et anti-usure dans l'huile lubrifiante. J. Mech. Sci. Technol. 29, 793 (2015).

Article Google Scholar

Niste, VB, Tanaka, H., Ratoi, M. & Sugimura, J. Lubrifiant nano-additisé WS2 pour les applications affectées par la fragilisation par l'hydrogène. RSC Adv. 5, 40678 (2015).

Article ADS CAS Google Scholar

Ratoi, M., Niste, VB & Zekonyte, J. WS2 remplacement potentiel des nanoparticules pour le ZDDP et les additifs modificateurs de friction. RSC Adv. 4, 21238 (2014).

Article ADS CAS Google Scholar

Song, HJ, Wang, ZQ, Yang, J., Jia, XH & Zhang, ZZ Synthèse facile de nanocomposites d'oxyde de graphène fonctionnalisés cuivre/polydopamine avec des performances tribologiques améliorées. Chim. Ing. J. 324, 51 (2017).

Article CAS Google Scholar

Kumar, A., Behera, B., Thakre, GD & Ray, SS Nanocomposites d'oxyde de graphène / poly (Cn-acrylate) greffés de manière covalente par ATRP initié en surface: un additif lubrifiant antifriction, anti-usure et dépresseur de point d'écoulement efficace dans les milieux pétroliers. Ing. ind. Chim. Rés. 55, 8491 (2016).

Article CAS Google Scholar

Ramón-Raygoza, ED et al. Développement d'un nanolubrifiant à base de graphène multicouche imprégné pour des applications automobiles : Analyse des propriétés tribologiques. Technologie Poudre. 302, 363 (2016).

Article Google Scholar

Zhao, J., Mao, J., Li, Y., He, Y. & Luo, J. Évolution nano-structurelle induite par la friction du graphène en tant qu'additif de lubrification. Appl. Le surf. Sci. 434, 21 (2018).

Article ADS CAS Google Scholar

Kalin, M., Kogovsˇek, J. & Remsˇkar, M. Nanoparticules en tant que nouveaux additifs lubrifiants dans une technologie de lubrification verte à base physique pour les revêtements DLC. Porter 303, 480 (2013).

Article CAS Google Scholar

Kogovsˇek, J., Remsˇkar, M. & Kalin, M. Lubrification de surfaces revêtues de DLC avec des nanotubes MoS2 dans tous les régimes de lubrification : rugosité de surface et effets de rodage. Porter 303, 361 (2013).

Article Google Scholar

Liu, YH et al. L'effet des nanoparticules de Ni sur la lubrification d'un système synergique solide-liquide à base de DLC dans tous les régimes de lubrification. Tribol. Lett. 65, 31 (2017).

Article Google Scholar

Roberts, tribologie spatiale EW : son rôle dans les mécanismes de l'engin spatial. J.Phys. Appl. Phys. 45, 503001 (2012).

Article Google Scholar

Kałdoński, T. & Wojdyna, PP Lubrifiants liquides pour l'ingénierie spatiale et méthodes pour leur test. Transport de groupe motopropulseur J. KONES. 18, 163 (2011).

Google Scholar

Packirisamy, S., Schwam, D. & Litt, MH Revêtements résistants à l'oxygène atomique pour les structures spatiales en orbite terrestre basse. J. Mater. Sci. 30, 308 (1995).

Article ADS CAS Google Scholar

Zhang, LL, Pu, JB, Wang, LP & Xue, QJ Dépendance par frottement du graphène et du nanotube de carbone dans des films hybrides de liquide carbone/ionique de type diamant sous vide. Carbone 80, 734 (2014).

Article CAS Google Scholar

Zhang, LL, Pu, JB, Wang, LP & Xue, QJ Effet synergique de l'oxyde hybride de nanotubes de carbone et de graphène en tant que nanoadditif améliorant les propriétés de frottement des liquides ioniques dans un vide poussé. ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 8592 (2015).

Article CAS Google Scholar

Zhao, XH, Shen, ZG, Xing, YS & Ma, SL Une étude des caractéristiques de réaction et du mécanisme de Kapton dans une installation de simulation des effets de l'oxygène atomique au sol de type plasma. J.Phys. Appl. Phys. 34, 2308 (2001).

Article ADS CAS Google Scholar

Fan, XQ & Wang, LP Graphène avec une capacité anti-irradiation exceptionnelle en tant qu'additif de cyclopentanes multialkylés vers l'application spatiale. Sci. Rep. 5, 12734 (2015).

Article ADS CAS Google Scholar

Williams, S., Popovic, S. & Gupta, M. Génération de plasma micro-ondes et transport filtré d'O2 (a1△g). Plasma acide. Sci. Technol. 18, 035014 (2009).

Annonces d'article Google Scholar

Lv, M. et al. L'effet de l'irradiation spatiale sur les performances de lubrification des graisses perfluoropolyéther dans un environnement spatial simulé. Lubr. Sci. 29, 1 (2017).

Annonces d'article Google Scholar

Lv, M., Yang, L., Wang, Q., Wang, T. & Liang, Y. Performances tribologiques et mécanisme de lubrification des matériaux lubrifiants solides-liquides dans des environnements de vide poussé et d'irradiation. Tribol. Lett. 59, 20 (2015).

Article CAS Google Scholar

Zhou, F., Liang, YM & Liu, WM Lubrifiants liquides ioniques : chimie conçue pour les applications d'ingénierie. Chim. Soc. Rev.38, 2590 (2009).

Article CAS Google Scholar

Liu, XF, Wang, LP, Pu, JB & Xue, QJ Variation de la composition de surface et performance sous vide poussé des revêtements lubrifiants solides-liquides DLC/IL : Influence de l'irradiation spatiale. Appl. Le surf. Sci. 258, 8289 (2012).

Article ADS CAS Google Scholar

Télécharger les références

Ce travail a été soutenu par un projet d'introduction de talents pour l'Université des sciences et de l'ingénierie du Sichuan (n° 2015RC39). Projet d'ouverture du laboratoire clé de l'Université de la province du Sichuan pour la détection de la non-destruction des ponts et l'informatique technique (n° 2021QYJ01, 2021QYJ02).

Collège de génie civil, Université des sciences et de l'ingénierie du Sichuan, Zigong, Sichuan, 643000, République populaire de Chine

Lili Zhang et Ahad Amini Pishro

Programme de génie civil, Faculté d'ingénierie, Université Malaisie Sabah, 88400, Kota Kinabalu, Sabah, Malaisie

Zhengrui Zhang et Siti Jahara Matlan

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

LZ et ZZ ont écrit le texte principal du manuscrit et AAP a préparé les figures. Tous les auteurs ont révisé le manuscrit et SJM a révisé la vision finale du manuscrit.

Correspondance à Zhengrui Zhang.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui autorise l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur tout support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Zhang, L., Zhang, Z., Amini Pishro, A. et al. Performances tribologiques des revêtements IL/(GO-MWCNT) dans des environnements de vide poussé et d'irradiation. Sci Rep 12, 14368 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-15914-z

Télécharger la citation

Reçu : 14 janvier 2022

Accepté : 30 juin 2022

Publié: 23 août 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-15914-z

Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu :

Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article.

Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt

En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.