Изучение влияния ферромагнитных наночастиц на триботехнические характеристики смазок

Для уточнения состава синтезированных ферромагнитных частиц проводили качественный рентгенофазовый анализ методом дифрактометрии на автоматизированном приборе ARL X´TRA . Для определения размеров частиц изучена водная суспензия ферромагнитных наночастиц на дисковой центрифуге CPS Disk Centrifuge Model DC 24000. Исследования проводились методом определения трибологических характеристик с использованием четырехшариковой машины трения. На основе данных рентгенограмм в работе установлен состав ферромагнитных частиц, соответствующий магнетиту FeFe₂ O₄. Обработка результатов седиментационного анализа показала полидисперсный характер полученных наночастиц магнетита. На основе трибологических исследований проведена оценка противоизносных свойств по величине диаметра пятна износа, расчет величин индекса задира, установлена несущая способность смазки по нагрузке сваривания и критической нагрузке для исследуемых смазок. Таким образом установлено, что смазочные композиции с добавками магнетита на основе пластической смазки «Циатим-201» и масла Castrol с содержанием магнетита 0,1 % мас. обладают высокими противозадирными и противоизносными свойствами. Увеличение содержания магнетита в смазках приводит к снижению их противоизносных свойств.

магнитные наночастицы, химическая конденсация, магнетит, смазка, трение, износ, противоизносные и противозадирные свойства, ferromagnetic nanoparticles, chemical condensation, magnetite, lubricant, friction, wear, antiwear and antiwelding properties

1. Lu, A.-H. Magnetic nanoparticles: synthesis, protection, functionalization and application / A.-H. Lu, E.-L. Salabas, F. Schuth // Angewandte Chemie International Edition. - 2007. - Vol. 46, iss. 8. - P. 1222-1244.

2. Nickel nanoparticles obtained by a modified polyol process: synthesis, characterization, and magnetic properties / G.-G. Couto [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2007. - Vol. 311, iss. 2. - P. 461-468.

3. Gherca, D. Synthesis, characterization and magnetic properties of MFe2O4 (M = Co, Mg, Mn, Ni) nanoparticles using ricin oil as capping agent / D. Gherca // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2012. - Vol. 324, iss. 24. - P. 3906-3911.

4. Баранов, Д. А. Магнитные наночастицы: достижения и проблемы химического синтеза / Д. А. Баранов, С. П. Губин // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. - 2009. - Т. 1, № 1/2. - С. 129-147.

5. Pileni, M.-P. Magnetic fluids: fabrication, magnetic properties and organization of nanocrystals / M.-P. Pileni // Advanced Functional Materials. - 2001. - Vol. 11, № 5. - P. 323-336.

6. Подгорков, В. В. Повышение долговечности, надежности и трибологической безопасности технических устройств путем применения магнитных жидкостей / В. В. Подгорков // Вестник Ивановского гос. энергетич. ун-та. - 2005. - Вып. 3. - С. 70-74.

7. Магнитные жидкости в машиностроении / под общ. ред. Д. В. Орлова, В. В. Подгоркова. - Москва : Машиностроение, 1993. - 272 с.

8. Лапочкин, А. И. Использование магнитных жидкостей в качестве смазки в мелкомодульных зубчатых передачах / А. И. Лапочкин // Вестник машиностроения. - 2002. - № 6. - С. 34-36.

9. Методология создания смазочных материалов с наномодификаторами / М. Люты [и др.] // Трение и износ. - 2002. - Т. 23, № 4. - С. 411-424.

10. Перекрестов, А. П. Механизм действия противоизносной присадки на магнитной основе / А. П. Перекрестов, В. А. Непомнящий // Вестник Астраханского гос. техн. ун-та. - 2008. - № 2 (43). - С. 46-50.

11. Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине : ГОСТ 9490-75 / Министерство нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР ; Государственный комитет стандартов Совета министров СССР. - Москва : Издательство стандартов, 1987. - 8 с.

12. Elmore, W.-C. Ferromagnetic Colloid for Studying Magnetic Structures / W.-C. Elmore // Physical Review. - 1938. - Vol. 54, № 5. - № 309-310.

13. Synthesis of magnetite (Fe3O4) nanoparticles without surfactants at room temperature / I. Martinez-Mera [et al.] // Materials Letters. - 2007. - Vol. 61, iss. 23-24. - P. 4447-4451.

14. Губин, С. П. Что такое наночастица? Тенденции развития нанохимии и нанотехнологии / С. П. Губин // Российский химический журнал (Журнал Рос. хим. общ-ва им. Д. И. Менделеева). - 2000. - Т. 44, № 6. - С. 23-31.

15. Preparation and properties of an Aqueous Ferrofluid / P. Berger [et al.] // Journal of Chemical Education. - 1999. - Vol. 76, № 7. - P. 943-948.

16. Комлев, А. А. Формирование наночастиц железо-магниевой шпинели при дегидрации соосажденных гидроксидов магния и железа / А. А. Комлев, С. Илхан // Наносистемы: физика, химия, математика. - 2012. - Т. 3, № 4. - С. 114-121.

17. Вернигоров, Ю. М. Разрушение частиц ферромагнитного материала в магнитовибрирующем слое с высокой порозностью / Ю. М. Вернигоров, Н. Н. Фролова // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2011. - Т. 11, № 7 (58). - С. 1127-1131.

18. Квантовохимическое исследование взаимодействия спиртов с ювенильной поверхностью меди / А. С. Кужаров [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2004. - Т. 4, № 4 (22). - С. 485-488.

19. Мельников, А. Ф. Эффективность применения присадок на основе частиц твердых материалов при приработке деталей двигателей внутреннего сгорания / А. Ф. Мельников // Известия Самарского науч. центра Рос. академии наук. - 2011. - Т. 13, № 4 (3). - С. 1116-1118.