Содержание

Моторное масло Cupper сохранит ресурс двигателя вашего автомобиля

 

В 1956 году советский учёный в области трибологии (науке о контактном взаимодействии твёрдых тел) Дмитрий Гаркунов при анализе причин износа деталей самолётов обнаружил, что увеличение концентрации водорода в процессе изготовления или в условиях эксплуатации этих деталей приводит к их быстрому разрушению. Таким образом, Дмитрий Гаркунов открыл водородное изнашивание металлов.

Благодаря
открытию Дмитрия Гаркунова в трибологии появилось новое направление,
задачей которого стало найти способ, как защитить металлы от негативного
воздействия водорода и их водородного изнашивания в процессе трения.

В
электрохимии есть такое понятие, как стандартный электродный потенциал,
которым обладают все металлы. Так вот, металлы, обладающие высоким
электродным потенциалом, не вступают в реакцию с водородом. К таким
металлам относятся сурьма, висмут, медь, ртуть, серебро, палладий,
платина и золото. То есть эти металлы меньше всего подвержены
водородному изнашиванию.

На первый взгляд может показаться, что решение проблемы водородного изнашивания найдено, но при этом совершенно очевидно, что никто не будет изготавливать детали двигателя автомобиля из платины, серебра или золота, а так же сплавов на их основе, поскольку эти металлы не только дорогие, но и слишком мягкие.

Однако защитить детали двигателя автомобиля от водородного изнашивания и изнашивания в процессе трения всё же можно, если заполнить микронеровности на рабочих поверхностях этих деталей любым из металлов с высоким электродным потенциалом. Идеальным металлом для этого является медь, которая по своим свойствам практически ничем не уступает серебру, золоту и платине, но при этом стоит гораздо дешевле.

В ходе исследований было выяснено, что если между трущимися деталями добавить, например немного медной пыли, то со временем под воздействием нагрузок, возникающих в процессе трения, микронеровности на рабочих поверхностях этих трущихся деталей заполнятся медью, образовав сервовитную плёнку, которая в свою очередь будет защищать эти трущиеся детали от негативного воздействия водорода и следовательно от износа. Этот эффект получил название безызносного трения. Осталось только найти способ, как доставить медь к трущимся деталям двигателя автомобиля, и такой способ был найден.

В
середине 1980-х годов советские учёные разработали инновационные
присадки для моторных масел на основе органических соединений меди,
эффективность которых была доказана в ходе многочисленных испытаний, и
уже должно было начаться их производство, но началась перестройка,
кризис и распался СССР, после чего об этих разработках забыли.

 

К счастью для всех автолюбителей в современной России нашлись те, кто вспомнил об этих разработках советских учёных.

Российская компания Cupper разработала и запатентовала основанную на эффекте безызносного трения технологию производства моторных масел и присадок «C.L.A.D.». Более того, с 2012 года компания Cupper самостоятельно занимается производством моторных масел и присадок по собственной технологии.

Чтобы
доказать эффективность своих смазочных материалов компания Cupper
провела эксперимент, в ходе которого автомобиль Lada Largus с моторным
маслом Cupper 0W-30 без проблем преодолел 50 000 километров пробега без
замены масла и его двигатель после этого остался в идеальном состоянии.

Кроме того, подобные эксперименты неоднократно проводили как обычные автолюбители, так и крупные автомобильные издания. После каждого такого эксперимента очередной раз было доказано, что моторные масла и присадки Cupper действительно существенно увеличивают ресурс деталей двигателя любого автомобиля, в чём вы можете убедиться, почитав многочисленные положительные отзывы о продуктах Cupper в сети Интернет.

Выгодно приобрести моторные масла Cupper вам поможет сервис Яндекс.Маркет.

Ещё публикации по теме:

«Всё, что нужно знать о замене моторного масла»

Понравилась публикация? Поделись!

 

Моторные масла

Главная/Масла автомобильные/Моторные масла

Цена: ₽

от:

до:

Производитель:

cupper

Объем:

1 л

2 л

4 л

5 л

3 л

тест:

Вседанет

Новинка:

Вседанет

Спецпредложение:

Вседанет

Показать

0

Сбросить

Сортировать

По умолчанию



Цена — убывание



Цена — возрастание



Название — Я-А



Название — А-Я

Товар

Цена

Кол-во

Быстрый просмотр

Быстрый просмотр

Быстрый просмотр

В разделе «Моторные масла» представлен широкий выбор смазочных материалов, как для двигателей, работающих на бензине, так и на дизельном топливе.  

Внимание! Масло необходимо подбирать с учетом рекомендации производителя автомобиля по вязкости. Данная информация должна быть представлена в руководстве по эксплуатации.

 

Для продолжительной и бесперебойной работы двигателя необходима своевременная замена моторного масла. Обслуживание автомобиля обходится автовладельцам дорого, но обойтись без него нельзя.

Масло высокого качества обеспечивает защиту мотора от перегрева благодаря образующейся защитной пленке. Все металлические узлы и детали двигателя защищаются от износа с помощью пленки стойкой к окислению и износу. Такой высокий уровень защиты обеспечивает долговременную и бесперебойную эксплуатацию двигателя Вашего автомобиля.

 

Требования к моторному маслу:

  • — защита поверхностей трения двигателя от износа;
  • — снижение коэффициента трения;
  • — образование специальной антикоррозийной пленки на поверхности;
  • — экономия топлива;
  • — предотвращение образования отложений шламов внутри двигателя;
  • — сохранение служебных свойств в широком диапазоне температур.

 

Как выбрать хорошее моторное масло.

Основные составляющие любого моторного масла – это базовые масла и присадки. От используемых базовых масел зависит длительность пробега между заменами, стабильность продукта при низких и высоких температурах, а от пакета присадок – противоизносные, антикоррозионные, антиокислительные, противопенные и моющие свойства масла.

 

При производстве наших моторных масел для создания их базы мы используем самые качественные продукты высших групп. В том числе, и на основе чистых эстеров, доля которых в наших маслах доходит до 80%. Наши продукты содержат специально разработанный, уникальный по своему составу комплект присадок, который обеспечивает не только все вышеперечисленные требования к моторным маслам, но и является инновационной разработкой в борьбе с трением и износом. Благодаря, входящим в его состав ионам меди, которые методом избирательного переноса заменяют собой поврежденные в процессе водородного износа молекулярные структуры железосодержащих материалов в парах трения, детали двигателя не только становятся не подвержены износу, но и восстанавливают свои первоначальные свойства.    

    

В последнее время, когда участились факты продаж контрафактной продукции уверенность в производителе и качестве продукции является основным фактором при выборе моторного масла.

Мы гарантируем качество каждой произведенной партии, т.к. работаем с проверенными поставщиками базовых масел, а пакет присадок на основе меди производим сами. Каждая партия масел CUPPER проходит лабораторный контроль качества. 

 

При возникновении вопросов Вы всегда можете получить консультацию у нашего менеджера.

Инновации: медные гонки к успеху

Применение меди в автомобилестроении

Джефф Гритэм

Если бы вам сказали, что сочетание нескольких миллионных долей меди в масле, полученном из семян подсолнечника, не уступает лучшим минеральным моторным маслам, вы бы отнеслись к этому скептически. Но это правда. Небольшая, но динамично развивающаяся исследовательская компания Renewable Lubricants Inc (RLI) за семь лет добилась замечательных результатов.

Почему медь и почему семечки? Причины относительно просты, хотя исследовательская работа для достижения текущего уровня производительности была исчерпывающей и отнимала много времени.

Марк Томас — 4-кратный чемпион мира по версии IHRA, гонщик на веселых автомобилях с алкоголем.
При поддержке Ассоциации производителей кукурузы RLI Формулы на основе кукурузы

  1. Моторное масло SAE 60
  2. Трансмиссионное масло SAE 75W140
  3. Трансмиссионная жидкость SAE 10

Изображение предоставлено Renewable Lubricants Inc.

Большинство масел и смазок для смазывания машин и, в частности, автомобильных двигателей, представляют собой масла на минеральной основе, получаемые из нефти, источник которой не является устойчивым, они очень стабильны и их нелегко утилизировать.

С другой стороны, растительные масла производятся из возобновляемых источников. Благодаря своему особому химическому составу они также являются биоразлагаемыми, что позволяет избежать проблем с утилизацией. Они нетоксичны и не представляют опасности для здоровья при разливе. Безопасность также повышается, так как растительные масла имеют очень высокую температуру воспламенения, что снижает опасность возгорания от смазки. Из-за их низкой летучести и высоких температур кипения меньше смазочных материалов попадает в выхлопные газы и в виде твердых частиц. Изменения вязкости в зависимости от температуры не так значительны, как у минеральных масел, что позволяет использовать более текучее масло при комнатной температуре. Улучшенные вязкостные характеристики также обеспечивают меньшее трение и, следовательно, снижение расхода топлива. Наконец, хотя растительные масла разлагают твердые продукты разложения, они прилипают к металлическим поверхностям и могут улучшать противоизносные свойства.

Таким образом, мы можем заключить, что растительные масла в основном экологически безопасны и легко возобновляемы.

Поскольку теперь у нас есть веские причины использовать для смазки растительные масла, почему бы не использовать их? Есть, к сожалению, как всегда проблемы!

Робби Уайт — чемпион ASA, гонщик серийных автомобилей.
RLI Базовые формулы на основе сои/канолы
SAE 20W50 Racing Motor
Изображение предоставлено Renewable Lubricants Inc.

Растительные масла состоят из ряда различных типов органических молекул. Каждый тип органической молекулы состоит из атомов углерода (C), кислорода (O) и водорода (H). Количество атомов C, O и H, а также то, как они связаны друг с другом, определяют как химические, так и физические свойства молекулы. Способ, которым различные атомы образуют молекулу, зависит от валентности атома. Углерод четырехвалентен, то есть он может образовывать четыре связи, кислород способен образовывать две связи, а водород способен образовывать только одну связь. В органической химии линии, как показано ниже, представляют эти связи:

 |
- С - - О - Н -
  |

Атомы C могут образовывать двойные или тройные связи, такие как

 \ /
 С - С - С = С -
/ \

в этом случае говорят, что молекула ненасыщена (все углеродные связи выполнены), и наоборот, если у атомов С присутствуют только одинарные связи, молекула называется насыщенной (все связи С выполнены). )

Типы молекул, присутствующих в маслах, получены из глицерина, который имеет органическую формулу 9.0005

 Ч
                     |
Н - С - О - Н Ch3OH
    | |
Н-С-О-Н или СНОН
    | |
Н - С - О - Н Ch3OH
    |
    ЧАС

путем замены атомов H, связанных с атомами O, дополнительными атомами C, O и H, обозначенными R1, R2 и R3,

 О
                            ||
                        Ch3OC - R1
                         | О
                         | ||
                        ШОКОЛАД R2
                         | О
                         | ||
                        Ч3ОС - R3

Поскольку молекулы масла получены из глицерина, новые молекулы называются триглицеридами или триацилглицеринами. Если R1, R2 и R3 одинаковые, то молекула представляет собой простой триацилглицерин, если разные – смешанный триацилглицерин.

Свойства масла зависят от атомов C, H и O в R1, R2 и R3 и от того, как они расположены. Можно определить, что представляют собой R1, R2 и R3, с помощью процесса, называемого гидролизом (простое добавление молекул воды), который превращает составляющие R1, R2 и R3 в жирные кислоты. Если гидролизовать обычное растительное масло, образуются жирные кислоты, указанные в таблице 1.

Таблица 1 . Продукты гидролиза типичного растительного масла
Наименование Молекулы
на 100 (мол.%)		 Формула
Пальмитиновая кислота 18-25 Ч4(Ч3)14СООН
Олеиновая кислота 17-38 Ch4(Ch3)7CH — CH(Ch3)7COOH
Линолевая кислота 45-55 Ch4(Ch3)4CH — CHCh3CH — CH(Ch3)7COOH

Важно отметить, что пальмитиновая кислота имеет только одинарные С-связи и поэтому является насыщенной кислотой. Олеиновая кислота имеет одну двойную связь С и, следовательно, является мононенасыщенной кислотой, а линолевая кислота является диненасыщенной кислотой, поскольку имеет более одной двойной связи С.

Нил ЛаРоуз — 4-летний чемпион мира по гонкам на моторных лодках.
Safety Harbour, FL
RLI Базовые формулы на основе сои/подсолнечника

  1. Моторное масло для двухтактных двигателей
  2. SAE 75W90 Масло для нижнего редуктора
  3. Гидравлическая жидкость класса ISO для рулевого управления

Изображение предоставлено Renewable Lubricants Inc.

RLI определил, что для улучшения смазывающих свойств требуется максимальное количество R1, R2 и R3, которые при гидролизе давали бы мононенасыщенные кислоты. Другими словами, R1, R2 и R3 должны содержать как можно большую долю олеиновой составляющей. Таким образом, первой целью было создание штаммов сельскохозяйственных культур, которые производили бы больше мононенасыщенных компонентов масла. В настоящее время это было достигнуто путем генетической модификации сельскохозяйственных культур, и уже доступны растительные масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, и, в частности, в настоящее время производится высокоолеиновое подсолнечное масло, содержащее до 80% олеинового компонента. Таким образом, был сделан большой шаг вперед в развитии растительных масел как возобновляемого источника.

Разработав способ производства растительных масел в коммерчески выгодных количествах, Sunyl — высокоолеиновое подсолнечное масло теперь продается компанией SVO Enterprises, штат Огайо, но его необходимо модифицировать, чтобы оно стало полезным смазочным материалом, поскольку подсолнечное масло все еще имеет одно практическое значение. недостаток. При использовании при температурах до 250 градусов по Цельсию оно быстро разлагается, эффективно соединяя молекулы внутри масла с образованием молекул с более высокой молекулярной массой. По мере увеличения молекулярной массы температура плавления увеличивается, и в конечном итоге образуются твердые отложения в виде шлама. При этом ухудшаются смазывающие свойства масла. Этим реакциям разложения способствует кислород. Итак, проблема в том, как остановить окисление масел при рабочих температурах двигателя.

Чтобы выяснить, подходит ли добавка, необходимо иметь относительно быстрый и экономичный метод тестирования. Испытания двигателей с огнем непомерно дороги и требуют много времени, поэтому микрореактор с ускоренной устойчивостью к окислению был разработан группой трибологии химического инженерного факультета Пенсильванского государственного университета. Этот тест представляет собой металлический блок с небольшой полостью, в которую помещается небольшое, но отмеренное количество масла. Масло нагревают до температуры испытаний 225°С в течение заданного времени. Затем определяют количество твердых отложений, количество испарившегося масла и количество оставшегося жидкого масла. Чем меньше масла испаряется или превращается в твердый осадок, тем лучше результат. 30-минутный тест примерно эквивалентен пробегу от 3000 до 6000 миль автомобильного двигателя, в зависимости от конструкции двигателя и его нагрузки.

Минеральные масла также имеют проблему окисления при высоких рабочих температурах, и для замедления процесса окисления были разработаны присадки. Эти добавки были опробованы с растительными маслами, чтобы установить их эффективность, но успех был лишь частичным. Тесты 2-6 в Таблице 2 показывают, что имеющиеся в продаже добавки не являются полностью удовлетворительными, даже несмотря на то, что они снижают деградацию по сравнению с подсолнечным маслом без добавки, Тест 1, Таблица 1. Фактически, после 60 минут испытаний все коммерческие добавки оказались неудовлетворительными.

90 068 1
Таблица 2 . Высокоолеиновое подсолнечное масло. Испытано при 225°C в течение 30 минут
Тест
№		 Образец % Осадок %Жидкость %Испарившийся
Масло подсолнечное без добавок 52 33 15
2 + 11 об.% присадки к минеральному маслу 6 87 7
3 + 11 об. % присадка эксплуатационного качества 5,5 88 6,5
4 + 1,5 об. % добавки хлора 8 83 9
5 + 5 об.% смазочной добавки Ketjen 6 88 6
6 +5 об.% добавки К-2300 20 70 10
7 + 2000 частей на миллион меди 0,5 99,5 0

Это тот момент, когда RLI начала разрабатывать альтернативы, подходящие для растительных масел, и обратилась к растворимым соединениям меди. Они обнаружили, что можно использовать несколько типов соединений меди, включая дигидрокарбилтио- или дитиофосфаты меди, дитиокарбоаматы меди, сульфонаты меди, карбоксилаты и фенаты. Было важно, чтобы присадка была растворима в масле, чтобы ингибирование окисления было эффективным. При добавлении в масло количеств от 50 до 3000 частей на миллион (частей на миллион) был отмечен замечательный эффект.

Результаты 7, Таблица 2, показывают, что небольшое количество маслорастворимой медной присадки, достаточное для получения 2000 частей на миллион меди в масле, резко снижает деградацию масла. Что еще более важно, этот эффект продолжался через 30 минут, и присадка все еще была эффективной после 60 минут испытаний, к тому времени все коммерческие присадки к минеральному маслу не выдержали испытания.

Новые исследовательские машины.
Изображение предоставлено Renewable Lubricants Inc.

Новый смазочный материал на основе растительного масла с добавкой меди в количестве 2000 частей на миллион был затем испытан на обычной машине для испытания на износ с 4 шариками. В этом испытании три стальных шарика удерживаются неподвижно, а четвертый, верхний шарик вращается против них, пока он погружен в смазку. Любой образовавшийся след износа измеряется. В этом испытании добавка меди увеличивала износ по сравнению с отсутствием добавки. хотя результаты были лучше, чем при использовании обычного минерального масла. Затем компания RLI обнаружила, что при снижении уровня меди примерно до 500 частей на миллион и добавлении 500 частей на миллион с использованием второго соединения, растворимого в сурьмяном масле, износ был ниже, чем при использовании только подсолнечного масла. Теперь, имея всего 500 частей на миллион меди и 500 частей на миллион сурьмы, масло не только устойчиво к окислению, но и препятствует износу.

Обычное испытание на истирание, в котором нагрузка на верхний шарик в четырехшариковой испытательной машине увеличивается до тех пор, пока смазка не разрушится, показало, что новый состав масла позволил увеличить нагрузку с 50 кг необработанного подсолнечного масла до 160 кг для масла с присадками. . Коммерческое масло SEA 10W30 имело нагрузку на истирание менее 80 кг.

Преимуществом является то, что присадки на основе меди и сурьмы, используемые в новых маслах, дешевле, чем присадки, используемые в минеральных маслах.

RLI началось еще в 1993 году по контракту на передовые материалы Министерства сельского хозяйства США и Министерства обороны США по программе возобновляемых ресурсов, который включал сотрудничество с Университетом штата Пенсильвания. Было разработано несколько составов растительных гидравлических и моторных масел. Nervo/Coggin Racing теперь продает формулу подсолнечника RLI под маркой NC-SAE 30 Vegetable Base Racing Oil и использует ее в качестве заводской заливки для своих двигателей с частотой вращения 12 000 об/мин. RLI также разработала высокоэффективное гоночное масло на кукурузной основе SAE 60 для гоночной команды IHRA Mark Thomas. В 1994 3000-сильный гоночный автомобиль, работающий на этаноле, установил рекорды, используя кукурузное масло для смазки двигателя, трансмиссии и дифференциала. В настоящее время RLI разрабатывает моторное масло на основе кукурузы для нового автомобиля Ford Taurus FFV E-85 с гибким топливом. На 3,8-литровом двигателе Oldsmobile было накоплено более 45 000 тестовых миль.

Новые растительные масла с медной технологией улучшают требуемые физические свойства смазочных материалов, чтобы соответствовать новым стандартам, установленным промышленностью и/или мировыми правительствами, с сокращением выбросов и увеличением экономии топлива. Медь снова демонстрирует свою универсальность, помогая найти решение сложной проблемы.

Innovations выражает благодарность Уильяму У. Гармье, вице-президенту Renewable Lubricants Inc., за предоставление информации и иллюстраций, содержащихся в этой статье.

  • Инновации в области трансформаторов
  • Медная гонка к успеху
  • Трансформаторы могут способствовать достижению целей глобального потепления
  • Патенты на медь

2007 г.
|
2006 г.
|
2005 г.
|
2004 г.
|
2003 г.
|
2002 г.
|
2001 г.
|
2000 г.
|
1999 г. |
1998 г.
|
1997

Экспериментальная оценка свойств моторного масла, содержащего наночастицы оксида меди в качестве нанодобавки

Реферат

История вопроса

Свойства смазочных материалов в основном являются результатом добавления материала для улучшения или получения требуемых свойств. Сегодня в качестве новых присадок используются различные материалы с различной наноструктурой, которые благодаря своим уникальным свойствам используются для улучшения свойств смазочных материалов. Целью настоящего исследования является добавление наночастиц оксида меди (CuO) в моторное масло и оценка происходящих изменений некоторых его свойств. А также вязкость, температура застывания и температура вспышки наносмазок, изготовленных в различных концентрациях (0,1, 0,2 и 0,5 мас.%), а также их коэффициент теплопроводности как четыре параметра качества, влияющие на функциональность моторного масла. оцениваются.

Результаты

По полученным результатам коэффициент теплопроводности и температура вспышки наносмазок с концентрацией 0,1 мас.% соответственно улучшились на 3% и 7,9% по отношению к базовому маслу. Кроме того, вязкость масла, как очень важный фактор смазывания, при более низкой концентрации по сравнению с моторным маслом без CuO не претерпела заметных изменений.

Заключение

Среди различных методов, которые использовались для диспергирования наночастиц внутри базового масла, использование планетарной шаровой мельницы было определено как наиболее важный метод стабилизации наночастиц внутри моторного масла SAE 20W50. Кроме того, физические свойства нанолубрикантов были измерены на основе стандартных методов Американского общества испытаний и материалов.

Предыстория

Недавние достижения и успехи в области химии и технологии наноорганических частиц с наноразмером обеспечили возможность получения различных оксидов металлов. В последние несколько лет постоянно развивается внимание к производству и применению коллоидных наноорганических частиц в связи с их уникальными свойствами, такими как оптические, каталитические, полупроводниковые, магнитные и антифрикционные свойства [1]. Наночастицы оксида меди являются одними из частиц с их трибологическими и противоизносными свойствами, изучаемыми некоторыми исследователями [2, 3]. Тоттаккад и др. изучили и рассмотрели трибологические свойства кокосового масла, содержащего наночастицы оксида меди, в связи с очень большим интересом исследователей к растительному маслу в качестве смазочного материала, используемого в автомобиле, а также с целью улучшения его свойств. По их результатам, естественный износ и коэффициент трения улучшились, а вязкость базового масла увеличилась с увеличением концентрации наночастиц[3].

С быстрым развитием технологии наноматериалов и стабильным ростом трудностей, существующих для источников энергии, исследователи начали применять технологию наноматериалов в области повышения теплопередачи с целью разработки однородных и стабильных теплоносителей. Наножидкости производятся путем диспергирования наночастиц внутри типичных теплоносителей, таких как вода, этиленгликоль и масло[4]. В последнее время увеличение коэффициента теплопроводности наножидкостей, содержащих небольшое количество металлических частиц, таких как Cu, или неметаллических частиц, таких как ZnO, Al 2 O 3 , CuO и SiC также сообщалось. Природный потенциал наноматериалов, диспергированных в базовых жидкостях для передачи тепла, также оказывает важное влияние на скорость увеличения коэффициента теплопроводности наножидкостей. Например, углеродные нанотрубки из-за их высокого коэффициента теплопроводности известны как идеальный материал для изготовления наножидкостей[5]. Хван и др. изучали теплопередающие свойства наножидкостей на водной основе и основе этиленгликоля, содержащих наночастицы CuO и многослойные углеродные нанотрубки. Они использовали переходный метод горячей проволоки для измерения коэффициента теплопроводности наножидкостей. В случае наножидкостей, которые содержат наночастицы CuO, их результаты показали, что увеличение теплопроводности наножидкости на основе этиленгликоля было больше, чем у наножидкости на основе дистиллированной воды. Кроме того, теплопроводность наножидкости на основе дистиллированной воды, содержащей МУНТ, увеличилась на 11,3% в объемной доле 0,01 [6]. Полное улучшение свойств смазочного материала является очень важным фактором для экономии общей энергии, отдаваемой механической системе[7]. Наночастицы также, благодаря своим уникальным свойствам, как новый вид присадок для улучшения свойств смазочных материалов, очень интересны и привлекают внимание [8]. К настоящему времени изучены противоизносные и антифрикционные свойства различных наносмазок[9].–12], а также теплообменные свойства жидкостей, содержащих различные наноструктуры [6, 13, 14], изучались многими исследователями. Итак, в настоящем исследовании мы изучаем влияние наночастиц CuO на другие свойства моторного масла, такие как вязкость, как один из важнейших факторов, который используется для правильного подбора необходимого масла в систему смазки, а также температуру вспышки. и температура застывания как свойства, связанные с качеством функционирования масла в различных условиях работы.

Методы

Материалы

Наночастицы оксида меди были получены на основе представленного метода Картикеяна и др. [15]. Рентгенограмма (XRD) полученного продукта идентична картине однофазного CuO с моноклинной структурой (рис. 1). Дальнейшее сравнение рентгенограмм с данными файла JCPDS (JCPDS 80–1268) также подтверждает то же самое. С помощью XRD явных пиков примесей обнаружено не было.

Рисунок 1

Рентгенограмма наночастиц CuO.

Изображение полного размера

Характеристики используемого масла приведены в Таблице 1. В качестве базовой жидкости использовалось моторное масло SAE 20W50 (Behran Pishtaz, Behran Oil Company, Тегеран, Иран). Масло Behran Pishtaz — выдающееся моторное масло, изготовленное по самым высоким мировым стандартам и подходящее для большинства современных легковых автомобилей с бензиновым двигателем и тяжелых дизельных автомобилей.

Таблица 1
Спецификация моторного масла SAE 20W50

Полноразмерный стол

Аппарат

Ультразвуковая ванна (P120 Elmasonic, Elma Hans Schmidbauer GmbH & Co. KGa, Зинген, Германия), ультразвуковой зонд (ультразвуковой гомогенизатор Syclon/JY92-IIN, Чжэцзян, Китай) и планетарный шар мельница (PM100, Retsch, Haan, Германия) использовались для отделения агломерированных наночастиц CuO друг от друга и диспергирования их внутри базовой жидкости. Кроме того, мы использовали KD2 Pro (Decagon Devices, Pullman, WA, USA) для измерения теплопроводности базового масла и наносмазок.

Приготовление наносмазок

Концентрация наночастиц оказывает большое влияние на функциональность наносмазок, при этом оптимальная концентрация наночастиц в большинстве исследовательских работ и исследований составляет от 0,1 до 0,5 мас.% [12, 16]. Также в настоящем исследовании с целью оценки скорости и характера влияния концентрации CuO на свойства базового масла были приготовлены наносмазки в трех различных концентрациях 0,1, 0,2 и 0,5 мас. % путем добавления наночастиц CuO. к базовому маслу. По сути, наножидкости представляют собой смеси твердой и жидкой фаз, которые получают путем диспергирования наночастиц размером менее 100 нм внутри базовой жидкости [13]. Для этой цели исследователи использовали обычные методы, которые обычно используются в исследовательских работах, такие как диспергирование с использованием механического смесителя, ультразвуковой ванны и зонда, планетарной шаровой мельницы и материалов для активации поверхности. Поскольку вязкость базовой жидкости, используемой в настоящем исследовании, была очень высокой, мы использовали метод планетарной шаровой мельницы для диспергирования наночастиц внутри базовой жидкости. Функциональные характеристики планетарной шаровой мельницы, используемой для получения наносмазок, приведены в таблице 2.

Таблица 2
Функциональные характеристики шаровой мельницы

Полная таблица

Измерение вязкости, температуры застывания и вспышки

Кинематическая вязкость, температура застывания и температура вспышки базового масла, а также наносмазок, изготовленных в трех различных концентрациях, измерялись на основе Американское общество испытаний и материалов (ASTM) D-445, ASTM D-97 и ASTM D-92 соответственно. Точность измерений этих параметров в соответствии со стандартами ASTM показана в таблице 3.

Таблица 3
Измерение точности стандартов ASTM

Полноразмерная таблица

Измерение теплопроводности

Передача энергии от частиц с высокой энергией к частицам с более низкой энергией в материале называется проводимостью, которая происходит при взаимодействии между частицами. Теплопроводность ( K ) жидкостей измеряется как их способность проводить тепло. Для этой цели мы использовали оборудование KD2 Pro, которое представляет собой полностью портативный полевой или лабораторный прибор для анализа тепловых свойств и использует систему переходных процессов с горячей проволокой для измерения теплопроводности [17]. Теплопроводность базового масла и наносмазки с концентрацией 0,1 мас.% измеряли при температуре 20°С.

Результаты и обсуждение

Получение наносмазок

Одним из наиболее эффективных факторов свойств наножидкости является скорость диспергирования и стабильность наночастиц внутри базовой жидкости. Когда дисперсия частиц внутри базовой жидкости неудовлетворительна, возможно, что происходит агломерация и осаждение наночастиц; в этом случае образуются макрочастицы, подобные включениям, которые вызывают повреждение трущихся поверхностей, а также препятствуют выходу смазки. В настоящем исследовании для диспергирования наночастиц внутри базового масла мы использовали три механических метода, включая ультразвуковую ванну и датчик и метод планетарной шаровой мельницы (таблица 2). Для достижения наилучшего и наиболее стабильного состояния была приготовлена ​​проба 0,1 мас.% масло/CuO с использованием каждого из трех упомянутых методов. Все образцы выдерживались внутри полностью прозрачных стеклянных контейнеров в полностью неподвижном состоянии в течение примерно 720 ч с целью оценки условий их стабильности. В течение этого времени состояние стабильности всех образцов периодически визуально проверялось и записывалось. Наночастицы в каждом из трех образцов осаждались в значительном количестве, хотя скорость осаждения в образце, полученном методом шаровой мельницы, была намного меньше, чем в двух других образцах. Представляется, что из-за высокой вязкости базового масла, а также агломерированного состояния наночастиц, для раскрытия и диспергирования наночастиц внутри базового масла требуется большое количество энергии, которую необходимо подавать в методе шаровой мельницы с большей скоростью по сравнению с два ультразвуковых метода.

Вязкость

Степень сопротивления масла течению называется вязкостью, которая является одним из наиболее важных факторов при выборе подходящего масла для аппарата. Из-за особой важности вязкости для смазочного материала в настоящем исследовании мы сосредоточили наше внимание на изучении изменений вязкости моторного масла в результате добавления наночастиц CuO.

Для этого в качестве базовой жидкости определяют вязкость моторного масла, не содержащего наночастиц, а также вязкость смазочных материалов, содержащих наночастицы CuO, при трех концентрациях 0,1, 0,2 и 0,5 мас.%, а также при двух температурах 40°С и 100°С. Полученные результаты представлены на рисунке 2. Как видно, вязкость наносмазок при каждой из двух указанных температур увеличивалась за счет увеличения концентрации наночастиц, хотя скорость изменения вязкости при более низких концентрациях значительно меньше, чем скорость изменения вязкости при более низких концентрациях. при более высоких концентрациях. Наибольшее увеличение вязкости по отношению к базовой жидкости составляет 5,7%, что относится к наносмазке с концентрацией 0,5 мас.% и при температуре 40°С. Интересным моментом, связанным с вязкостью наносмазок с концентрацией 0,1 мас.%, является то, что при каждой из двух упомянутых температур (40°С и 100°С) вязкость масла, не содержащего наночастиц CuO, была очень незначительной. уменьшения. Когда в масло добавляют наночастицы, они располагаются между слоями масла и приводят к легкому перемещению слоев жидкости друг относительно друга. В результате вязкость немного снизится. По мере увеличения концентрации наночастицы агломерируются и создают более крупные и асимметричные частицы, которые препятствуют перемещению слоев масла друг относительно друга, поэтому вязкость будет увеличиваться.

Рисунок 2

Кинематическая вязкость смазочных материалов при 100°С (а) и при 40°С (б).

Изображение полного размера

Итак, наконец, можно сделать вывод, что вязкость моторного масла SAE 20W50, содержащего наночастицы CuO, зависит от концентрации наночастиц и при более низких концентрациях она не претерпевала заметных изменений по отношению к вязкости масла. базовое масло.

Теплопроводность

Результаты измерения коэффициента теплопроводности базовой смазки и смазки, содержащей наночастицы CuO, представлены на рисунке 3. Как видно, теплопроводность моторного масла, содержащего наночастицы CuO, увеличилась по сравнению с базового масла, хотя скорость увеличения составляет всего 3%. Следует отметить, что в случае различных наножидкостей на скорость производимых изменений, а также на их свойства влияют различные параметры, в том числе вид базовой жидкости и тип наночастиц, взвешенных внутри базовой жидкости.

Рисунок 3

Теплопроводность наносмазки и базовой смазки.

Изображение полного размера

Температура вспышки и температура застывания

Тенденция изменения температуры вспышки в зависимости от концентрации наночастиц CuO показана на рисунке 4a. Температура вспышки – это самая низкая температура, при которой пары масла при контакте с воздухом и при воспламенении мгновенно воспламеняются, а затем быстро гаснут. Видно, что добавление наночастиц CuO в базовое масло вызывает повышение температуры вспышки базового масла. Можно сделать вывод, что увеличение теплопроводности за счет добавления наночастиц связано с повышением стойкости масла к воспламенению. Кроме того, температура вспышки имеет прямую связь с концентрацией наночастиц, хотя эта зависимость нелинейна и изменения интенсивности при более низких концентрациях больше, чем изменения при более высоких концентрациях. Скорость увеличения температуры вспышки наножидкости при концентрации 0,1 мас. % по отношению к базовой жидкости составляет 7,5 %, а наибольшее увеличение относится к образцу с концентрацией 0,5 мас. %, что составляет 13 %.

Рисунок 4

Температура вспышки (а) и температура застывания (б) наносмазок.

Увеличенное изображение

Наибольшая скорость износа в двигателе приходится на первый момент запуска двигателя, который возникает из-за того, что к деталям не поступает достаточное количество масла, и чтобы избежать этой проблемы и уменьшить ее влияние, требовалось, чтобы масло было перекачиваемым и достаточно текучим, чтобы легко и с высокой скоростью достигать всех частей двигателя. Это свойство масла оценивается параметром, называемым температурой застывания. По сути, температура застывания масла – это граничная температура, при которой жидкость также не может течь. В связи с важностью данной темы в настоящем исследовании были изучены производимые изменения скорости застывания базового масла под действием добавления наночастиц CuO в различных концентрациях. Тенденция изменения температуры застывания в зависимости от концентрации наночастиц CuO показана на рисунке 4b. Как видно, температура застывания наносмазки существенно зависит от концентрации наночастиц CuO, так что при концентрациях 0,1 и 0,5 мас. % температура застывания снижается, а при концентрации 0,2 мас. % она составляет 3,7. % улучшения по сравнению с базовым маслом.

Экспериментальная

Для синтеза наночастиц CuO сначала подаются Cu (CH 3 COO) 2 ·2H 2 O, CH 3 COOH и твердый NaOH. В нашей типичной процедуре 600 мл 0,2 М водных растворов ацетата меди смешивают с 2 мл ледяной уксусной кислоты в круглодонной колбе. При интенсивном перемешивании к кипящему раствору при 100°С быстро добавляют 0,16 г твердого NaOH (таблетки) до тех пор, пока значение рН смеси не достигнет 6-7. На этой стадии цвет растворов меняется с синего на черный. , и одновременно образуется черный осадок. После охлаждения до комнатной температуры осадок центрифугируют, дважды промывают трижды дистиллированной водой, этанолом и ацетоном и окончательно сушат при комнатной температуре.

Наносмазки, использованные в этом исследовании, были получены по следующей методике. Например, для образца 0,1 мас. % сначала 0,025 г наночастиц CuO смешивали с 25 г базового масла внутри чаши планетарной шаровой мельницы, а затем шаровая мельница работала по условию, указанному в таблице 2.

Выводы

Диспергирование наночастиц внутри моторного масла из-за высокой вязкости базового масла представляет собой очень сложную работу. Согласно экспериментам, которые были проведены в этом исследовании, использование планетарной шаровой мельницы для диспергирования наночастиц оксида меди внутри базовой жидкости является наиболее подходящим методом, поскольку он обеспечивает высокую энергию, предотвращая их агломерацию и осаждение. С увеличением концентрации нанодобавок некоторые свойства моторного масла улучшаются, но необходимо учитывать, что увеличение концентрации вызывает снижение смазывающих свойств моторного масла за счет агломерации и осаждения наночастиц и, как следствие, вызывает повреждение фрикционные поверхности. Таким образом, определение соответствующей концентрации для достижения лучших свойств является очень важным вопросом. В настоящем исследовании оценивались свойства наножидкостей CuO/масло при трех различных концентрациях. Температура вспышки и вязкость моторного масла напрямую связаны с концентрацией наночастиц. Теплопроводность и температура вспышки увеличились на 3 % и 7,5 % при концентрации 0,1 мас. % соответственно. Величина температуры застывания только при концентрации 0,2 мас.% улучшилась на 3,7% по сравнению с базовой жидкостью, но снизилась примерно на 7,4% при других концентрациях. На основании полученных результатов представляется, что наносмазка с концентрацией 0,2 мас.% является лучшим образцом для CuO/нефть, поскольку в этом образце улучшились температура застывания и температура вспышки, а вязкость изменилась незначительно.

Литература

  1. Бакунин В.Н., Суслов А.Ю., Кузьмина Г.Н., Паренаго О.П., Топчиев А.В.: Синтез и применение неорганических наночастиц в качестве компонентов смазочных материалов – обзор. J Nanopart Res 2004, 6: 273–284.

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  2. Wu Y, Tsuia W, Liub T: Экспериментальный анализ трибологических свойств смазочных масел с добавками наночастиц. Одежда 2007, 262: 819–825. 10.1016/j.wear.2006.08.021

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  3. Thottackkad MV, Perikinalil RK, Kumarapillai PN: Экспериментальная оценка трибологических свойств кокосового масла путем добавления наночастиц CuO. Int J Precis Eng Manuf 2012, 13: 111–116. 10.1007/s12541-012-0015-5

    Артикул

    Google Scholar

  4. «>

    Li X, Zhu D, Wang X: Экспериментальное исследование вязкости Cu-H 2
    О наножидкости. Журнал Уханьского технологического университета, магистр наук, изд. 2009, 24: 48–52. 10.1007/s11595-009-1048-1

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  5. Chen L, Xie H, Yu W, Li Y: Реологическое поведение наножидкостей, содержащих многостенные углеродные нанотрубки. J Dispersion Sci Technol 2011, 32: 550–554. 10.1080/01932691003757223

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  6. Hwang YJ, Ahn YC, Shin HS, Lee CG, Kim GT, Park HS, Lee JK: Исследование характеристик повышения теплопроводности наножидкостей. Curr Appl Phys 2006, 6: 1068–1071. 10.1016/j.cap.2005.07.021

    Артикул

    Google Scholar

  7. «>

    Choi Y, Lee C, Hwang Y, Park M, Lee J, Choi C, Jung M: Трибологическое поведение наночастиц меди в качестве присадок к маслу. Curr Appl Phys 2009, 9: 124–127.

    Артикул

    Google Scholar

  8. Lee CG, Hwang YJ, Choi YM, Lee JK, Choi C, Oh JM: Исследование трибологических характеристик графитовых наносмазок. Int J Precis Eng Manuf 2009, 10: 85–90.

    Артикул

    Google Scholar

  9. Ji X, Chen Y, Zhao G, Wang X, Liu W: Трибологические свойства CaCO 3
    наночастиц в качестве добавки к литиевой смазке. Tribol Lett 2011, 41: 113–119. 10.1007/s11249-010-9688-z

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  10. Lee J, Cho S, Hwang Y, Lee C, Kim S: Улучшение смазочных свойств нано-масла за счет контроля количества добавок наночастиц фуллерена. Tribol Lett 2007, 28: 203–208. 10.1007/s11249-007-9265-2

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  11. Ku BC, Han YC, Lee JE, Lee JK, Park SH, Hwang YJ: Трибологические эффекты наночастиц фуллерена (C60), добавляемых в минеральные смазочные материалы, в зависимости от их вязкости. Int J Precis Eng Manuf 2010, 11: 607–611. 10.1007/s12541-010-0070-8

    Артикул

    Google Scholar

  12. Lee J, Cho S, Hwang Y, Cho HJ, Lee C, Choi Y, Ku BC, Lee H, Lee B, Kim D, Kim S: Применение нано-масла с добавлением фуллерена для улучшения смазки в поверхности трения. Tribol Int 2009, 42: 440–447. 10.1016/j.triboint.2008.08.003

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  13. Wang X, Mujumdar S: Характеристика теплопередачи наножидкости: обзор. Int J Therm Sci 2007, 46: 1–19. 10.1016/j.ijthermalsci.2006.06.010

    Статья

    Google Scholar

  14. Kim D, Kwon Y, Cho Y, Li C, Cheong S, Hwang Y, Lee J, Hong D, Moon S: Характеристики конвективной теплопередачи наножидкостей в условиях ламинарного и турбулентного течения. Curr Appl Phys 2009, 9: 119–123. 10.1016/j.cap.2008.12.047

    Артикул

    Google Scholar

  15. Картикеян Н.Р., Филип Дж., Радж Б.: Влияние кластеризации на теплопроводность наножидкостей. Mater Chem Phys 2008, 109: 50–55. 10.1016/j.matchemphys.2007.10.029

    Статья
    КАС

    Google Scholar

  16. Li W, Zheng S, Cao B, Ma S: Свойства трения и износа ZrO 2
    /SiO 2
    композитные наночастицы. Дж Нанопарт Рез 2011, 13: 2129–2137. 10.1007/s11051-010-9970-x

    Артикул

    Google Scholar

  17. Компания Decagon Devices: KD2 Pro. 2013. http://www.decagon.com/products/environmental-instruments/Thermal-Properties-Instruments/kd-2-pro/. По состоянию на 18 августа 2012 г.

    Google Scholar

Скачать ссылки

Благодарности

Авторы выражают искреннюю благодарность Исследовательскому центру и лаборатории CM за анализ масла и частиц износа (Alborz Tadbirkaran) и особенно Исследовательскому институту нефтяной промышленности Ирана за предоставление оборудования в направлении занимаюсь исследованиями.

Информация об авторе

Авторы и организации

  1. Департамент машиностроения сельскохозяйственного оборудования, Университет Тегерана, Месба-Кросс, Карадж, 4111, Иран

    Ehsan-O-Llah Ettefaghi, Hojjat Ahmadi & Seyed Saeid Mohtasebi

  2. NanoTechnology Endustry Center Center Center Center Center Center Center Center, из Научно-исследовательского Центра, Исследовательский Центр, Научно-исследовательский Центр, Научно-исследовательский Центр, Научно-исследовательский институт. РИПИ), Западный бул. Спортивный комплекс Азади, Тегеран, 14665-1998, Иран

    Алиморад Рашиди и Махшад Алаеи

Авторы

  1. Эхсан-о-ллах Эттефаги

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  2. Hojjat Ahmadi

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  3. Алиморад Рашиди

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  4. Seyed Saeid Mohtasebi

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  5. Mahshad Alaei

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Ходжат Ахмади.

Дополнительная информация

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Участие авторов

ЭЭ выполнила все этапы приготовления и измерения свойств наносмазок. АР и МА выполнили все этапы синтеза наночастиц CuO и их анализа. HA и SSM участвовали в интерпретации результатов, составляли рукопись и оказывали финансовую поддержку. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Оригинальные файлы изображений, представленные авторами

Ниже приведены ссылки на оригинальные файлы изображений, представленные авторами.

Авторский файл рисунка 1

Авторский файл рисунка 2

Авторский файл рисунка 3

Авторский файл рисунка 3 рисунок 4

Права и разрешения

Открытый доступ
Эта статья распространяется на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 2.0 (
https://creativecommons.

Posted inПопулярное