سنتز نانو ذرات سیلیس و کربن توخالی و بررسی عملکرد سایشی نانوروانکار حاوی آنها

روانکارها نقش مهمی در روانکاری سطوح متحرک ایفا می کنند، در حالی که گرمای بیش از حد را حذف نموده، و سایش و آلودگی سیستم را کاهش می دهند. با این حال، لازم است افزودنی های مناسب به مواد روانکار افزوده شوند تا عملکرد آنها ارتقا یابد. طی چند دهه گذشته پیدایش فناوری نانو زمینه ساز انجام مطالعات تجربی زیادی در زمینه استفاده از نانوذرات به عنوان مواد افزودنی روانکار (همچنین معروف به نانوروانکارها) شده است. دراین مقاله دو نوع مختلف از ذرات سنتز شدند. نانو سیلیس و کربن توخالی به شکل کروی و اندازه ذره به ترتیب زیر 30 و200 نانومتر سنتز شدند. در ضمن نانوذرات سیلیس با کربن پوشش داده شدند. عملکرد سایشی ذرات با آزمون چهار ساچمه اندازه گیری شد. همچنین ضریب اصطکاک نانوروانکار حاصل از افزودن ذرات نیز توسط روش pin on disk  ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که غلظت بهینه برای ذرات سنتز شده 0.1 درصد وزنی است بطوری که در این غلظت بهترین عملکرد سایشی را داشتند. عرض سایش در روانکار پایه (بهران توربین 32) 845 میکرون بدست آمد، درصورتی که، در نانوروانکارهای بدست آمده از افزودن کربن توخالی و نانو سیلیس پوشش داده شده با کربن، به ترتیب به 647 و 587 میکرون (معادل کاهش 25 و 30 درصدی) رسید. در ضمن ضریب اصطکاک در نانوروانکار حاوی نانوسیلیس پوشش داده شده با کربن حدود 45 درصد نسبت به روانکار پایه کاهش یافته است. نتایج ضریب هدایت حرارتی نیز نشان داد که ذرات سنتز شده باعث افزایش این ضریب شده اند و عملکرد ذرات کربنی توخالی بهتر از نانوذره سیلیس بوده است. با افزایش دمای روانکار، ضریب هدایت حرارتی نانوروانکار 10 درصد بیشتر از روانکار پایه بدست آمده است. در ضمن تمام ویژگی های فیزیکی روانکار قبل و بعد از افزودن نانوذرات مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که نانوذرات تغییر معنی داری در خواص فیزیکی روانکار پایه ایجاد نمی کنند.