The Indirect Tribological Role of Carbon Nanotubes Stimulating Zinc Dithiophosphate Anti-Wear Film Formation

Jarosław Kałużny; Andrzej Kulczycki; Wojciech Dzięgielewski; Adam Piasecki; Bartosz Gapiński; Michał Mendak; Tomasz Runka; Damian Łukawski; Oleksandr Stepanenko; Jerzy Merkisz; Krzysztof Kempa

doi:10.3390/nano10071330

System Informacji Naukowej Politechniki Poznańskiej

PL EN

Strona główna / Publikacje / The Indirect Tribological Role of Carbon Nanotubes Stimulating Zinc Dithiophosphate Anti-Wear Film Formation

Zgłoś uwagę

Artykuł

Pobierz plik Pobierz BibTeX

Tytuł

The Indirect Tribological Role of Carbon Nanotubes Stimulating Zinc Dithiophosphate Anti-Wear Film Formation

Autorzy

Jarosław Kałużny (WILiT) ^{[ 1 ][ 2.7 ][ P ]}
Andrzej Kulczycki
Wojciech Dzięgielewski
Adam Piasecki (WIMiFT) ^{[ 2 ][ 2.8 ][ P ]}
Bartosz Gapiński (WIM) ^{[ 3 ][ 2.9 ][ P ]}
Michał Mendak (WIM) ^{[ 3 ][ 2.9 ][ P ]}
Tomasz Runka (WIMiFT) ^{[ 4 ][ 2.8 ][ P ]}
Damian Łukawski (WIMiFT) ^{[ 5 ][ 2.8 ][ P ]}
Oleksandr Stepanenko (WILiT) ^{[ 1 ][ 2.7 ][ D ]}
Jerzy Merkisz (WILiT) ^{[ 1 ][ 2.7 ][ P ]}
Krzysztof Kempa (WILiT) ^{[ 1 ][ 2.7 ][ P ]}

^{[ 1 ]} Instytut Silników Spalinowych i Napędów, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska | ^{[ 2 ]} Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki Technicznej, Politechnika Poznańska | ^{[ 3 ]} Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | ^{[ 4 ]} Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki Technicznej, Politechnika Poznańska | ^{[ 5 ]} Instytut Fizyki, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki Technicznej, Politechnika Poznańska | ^{[ P ]} pracownik | ^{[ D ]} doktorant

Dyscyplina naukowa (Ustawa 2.0)

[2.7] Inżynieria lądowa i transport
[2.8] Inżynieria materiałowa
[2.9] Inżynieria mechaniczna

Rok publikacji

2020

Opublikowano w

Nanomaterials

Rocznik: 2020 | Tom: vol. 10 | Numer: iss. 7

Typ artykułu

artykuł naukowy

Język publikacji

angielski

Słowa kluczowe

EN

carbon nanotubes
anti-wear
tribology

Streszczenie

EN Experimental studies reveal that the simultaneous addition of zinc dialkyl dithiophosphates (ZDDPs) and multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) to a poly-alpha-olefin base oil strongly reduces wear. In this paper, it is shown that MWCNTs promote the formation of an anti-wear (AW) layer on the metal surface that is much thicker than what ZDDPs can create as a sole additive. More importantly, the nanotubes’ action is indirect, i.e., MWCNTs neither mechanically nor structurally strengthen the AW film. A new mechanism for this effect is also proposed, which is supported by detailed tribometer results, friction track 3D-topography measurements, electron diffraction spectroscopy (EDS), and Raman spectroscopy. In this mechanism, MWCNTs mediate the transfer of both thermal and electric energy released on the metal surface in the friction process. As a result, this energy penetrates more deeply into the oil volume, thus extending the spatial range of tribochemical reactions involving ZDDPs.

Data udostępnienia online

08.07.2020

Strony (od-do)

1330-1 - 1330-13

DOI

10.3390/nano10071330

URL

https://www.mdpi.com/2079-4991/10/7/1330

Uwagi

Article Number: 1330

Typ licencji

CC BY (uznanie autorstwa)