Шаблон статьи
Скачать статью в pdf. УДК 629.3.025.2
DOI: 10.15507/2658-4123.029.201901.108-123
Синтез и изучение свойств стабилизатора металлического порошка в смазочной композиции
Сафонов Валентин Владимирович
профессор, кафедра технического обеспечения АПК, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова» (410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., 1), доктор технических наук, ResearcherID: W-1167-2017, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6752-3242, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Остриков Валерий Васильевич
заведующий, лаборатория использования смазочных материалов и отработанных нефтепродуктов, ФГБНУ ВНИИТиН (392022, Россия, г. Тамбов, Ново-Рубежный пер., 28), доктор технических наук, профессор, ResearcherID: U-9688-2017, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2927-768X, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Венскайтис Вадим Викторович
доцент, кафедра технического обеспечения АПК, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова» (410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., 1), кандидат технических наук, ResearcherID: A-5810-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0919-0579, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Сафонов Константин Валентинович
старший преподаватель, кафедра технического обеспечения АПК, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова» (410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., 1), ResearcherID: B-3252-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0813-2123, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Азаров Александр Сергеевич
доцент, кафедра технического обеспечения АПК, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова» (410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., 1), кандидат технических наук, ResearcherID: A-4979-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1750-5553, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Введение. Современные технологии получения порошкообразных материалов позволяют получать частицы с размерами 0,1–0,5 мкм. Порошки с такой дисперсностью обладают очень высокой поверхностной энергией и, как следствие, уникальными свойствами. Данные порошки применяются в качестве добавок к моторному маслу как средство образования поверхностной пленки с высокими трибологическими свойствами. Однако широкое применение ультра-наноразмерных порошкообразных материалов как добавок к маслу ограничивается их седиментацией и агрегацией частиц. В результате размеры кристаллов металла увеличиваются до нескольких десятков мкм и начинают задерживаться масляными фильтрами двигателей, что приводит к снижению их эффективности и даже к забиванию маслопроводящих каналов, а также схватыванию трущихся поверхностей деталей. Наиболее технически грамотным решением для придания смазочной композиции седиментационной устойчивости является использование химических стабилизаторов, образующих на поверхности частиц металла тончайшую пленку, которая не только препятствует агрегации частиц, но и длительное время удерживает их в суспензии во взвешенном состоянии.
Материалы и методы.В качестве стабилизаторов дисперсных металлических порошков в смазочных композициях применяются органические соединения различных классов. В статье приведены результаты анализа ряда стабилизаторов дисперсных металлических порошков и предложены новые составы: апиезон МН, полиэтиленгликольсебацинат и товарный стабилизатор апиезона L. Описан синтез данных стабилизаторов и методика изучения их стабилизационной активности.
Результаты исследования. Представлены результаты анализа стабилизационной активности разработанных препаратов в сравнении с базовым вариантом – олеиновой кислотой. Полученные данные показывают, что добавка сложного эфира этиленгликольсебацината не оказала стабилизирующего действия на смазочную композицию. Синтезированный препарат апиезон МН и товарный реагент апиезон L проявляют стабилизационные свойства в отношении металлических порошков смазочной композиции, сравнимые со свойствами олеиновой кислоты.
Обсуждение и заключение. Поскольку апиезоновые смазки представляют собой смесь углеводородов, их коррозионная активность значительно ниже, чем у олеиновой кислоты, поэтому их можно рекомендовать для практического использования.
Ключевые слова: смазочная композиция, ультрадисперсный порошок, стабилизатор, седиментационная устойчивость, углеводородный стабилизатор, апиезон, сложный эфир полиэтиленгликольсебацинат, олеиновая кислота
Для цитирования: Синтез и изучение свойств стабилизатора металлического порошка в смазочной композиции / В. В. Сафонов [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 1. С. 108–123. DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201901.108-123
Заявленный вклад соавторов: В. В. Сафонов – формулирование основной концепции исследования, разработка плана статьи, подготовка начального варианта статьи; В. В. Остриков – постановка задач и разработка методики исследования, формирование выводов; В. В. Венскайтис – анализ литературных источников и результатов исследования, доработка текста статьи; К. В. Сафонов – получение смазочных композиций с ультра-нанометаллическим порошковым наполнителем, изучение стабилизационных свойств синтезированных соединений; А. С. Азаров – синтез образцов стабилизаторов различной химической природы.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Поступила 26.10.2018; принята к публикации 14.12.2018;
опубликована онлайн 29.03.2019
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Исследование физико-химических свойств и триботехнической эффективности наночастиц мягких металлов и их смесей в вазелиновом масле / A. C. Кужаров [и др.] // Наноинженерия. 2013. № 5 (23). С. 43–48.
2. Бурлакова В. Э., Косогова Ю. П., Дроган Е. Г. Влияние наноразмерных кластеров меди на триботехнические свойства пары трения сталь-сталь в водных растворах спиртов // Вестник Донского государственного технического университета. 2015. Т. 15, № 2 (81). С. 41–47.
3. Способ получения ультрадисперсного порошка и устройство для его осуществления : пат. 2207933 Рос. Федерация : МПК7 В 22 F9/12 / Кириллин А. В. [и др.] ; заявитель и патентообладатель Кириллин А. В. № 2001118997/02 ; заявл. 10.07.2001; опубл. 10.07.2003. 6 с.
4. Сафонов В. В., Добринский Э. К. Повышение ресурса тракторных дизелей за счет металлсодержащих добавок к маслу // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 4. С. 17–18.
5. Сафонов В. В., Шишурин С. А., Александров В. А. Повышение эффективности эксплуатации сельскохозяйственной техники за счет применения наноматериалов // Нанотехника. 2009. № 4 (20). С. 79–80.
6. Применение наноматериалов при техническом сервисе автотракторной техники / В. В. Сафонов [и др.] // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2009. № 3 (34). С. 62–66.
7. Наноматериалы для продления послеремонтного ресурса тракторных трансмиссий и экономии топлива / В. П. Лялякин [и др.] // Технология металлов. 2011. № 1. С. 25–27.
8. Эксплуатационные испытания двигателей ЗМЗ-4062 при добавлении в моторное масло нанопрепарата фирмы «Wagner» Universal – Micro-Ceramic Oil / Р. Ю. Соловьев [и др.] // Труды ГОСНИТИ. 2013. Т. 112, ч. 1. С. 119–127.
9. Исследование трибосоставов на основе гексагонального нитрида бора / Д. А. Гительман [и др.] // Труды ГОСНИТИ. 2014. Т. 115. С. 66–70.
10. Наноматериалы в ресурсосберегающих технологиях обеспечения работоспособности агрегатов сельскохозяйственной техники / В. В. Сафонов [и др.] // Вестник Челябинского государственного агроинженерного университета. 2008. Т. 51. С. 62–69.
11. Сафонов В. В., Добринский Э. К. Нанодисперсные металлосодержащие добавки к моторным маслам // Машинно-технологическая станция. 2004. № 1. С. 42–44.
12. Смазочная композиция : пат. 2123030 Рос. Федерация, МПК6 C10M 125/00, C10M 125:04, C10M 125:22, C10M 125:24, C10N 30:06 / Сафонов В. В. [и др.] ; заявители и патентообладатели Сафонов В. В. [и др.]. № 97116529/04 ; заявл. 07.10.1997 ; опубл. 10.12.1998, Бюл. № 34. – 5 с.
13. Сравнительное исследование свойств гидрозолей серебра, полученных цитратным и цитрат-сульфатным методами / О. В. Дементьева [и др.] // Коллоидный журнал, 2008. Т. 70, № 5. С. 607–619.
14. Controlling the shapes of silver nanocrystals with different capping agents / J. Zeng [et al.] // Journal of the American Chemical Society. 2010. Vol. 132, Issue 25. P. 8552–8553.
15. Bonet F., Tekaia-Elhsissen K., Sarethy K. V. Study of interaction of ethylene glycol/PVP phase on noble metal powders prepared by polyol process // Bulletin of Materials Science. 2000. Vol. 23, Issue 3. P. 165–168.
16. Стабилизация наночастиц серебра с помощью сополимеров малеиновой кислоты / Н. А. Самойлова [и др.] // Коллоидный журнал. 2013. Т. 75, № 4. С. 455–467.
17. Ershov B. G., Henglein A. Reduction of Ag+ on polyacrylate chains in aqueous solution // The Journal of Physical Chemistry B. 1998. Vol. 102, Issue 52. P. 10663–10666.
18. Фотохимическое восстановление катионов серебра в полиэлектролитной матрице / М. В. Кирюхин [и др.] // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2000. Т. 42, № 6. С. 1069–1073.
19. Stable silver clusters and nanoparticles prepared in polyacrylate and inverse micellar solutions / Z. Zhang [et al.] // The Journal of Physical Chemistry B. 2000. Vol. 104, Issue 6. P. 1176–1182.
20. In situ fabrication of polyacrylate-silver nanocomposite through photoinduced tandem reactions involving eosin dye / L. Balan [et al.] // Polymer. 2010. Vol. 51, Issue 6. P. 1363–1369.
21. Процесс борогидридного восстановления Ag+ в водных растворах сополимера акриловой кислоты и акриламида / В. Д. Буиклиский [и др.] // Коллоидный журнал. 2012. Т. 74, № 1. С. 10–14.
22. Potent immunomodulating activities of polyvinyladenine and (vinyladenine-alt-maleic acid) copolymer / M. Akashi [et al.] // Journal of Bioactive and Compatible Polymers. 1989. Vol. 4, Issue 2. P. 124–136.
23. Hydrophobic nanocrystals coated with an amphiphilic polymer shell: a general route to water soluble nanocrystals / Т. Pellegrino [et al.] // Nano Letters. 2004. Vol. 4, Issue 4. P. 703–707.
24. Design of an amphiphilic polymer for nanoparticle coating and functionalization / C.-A. J. Lin [et al.] // Small. 2008. Vol. 4, Issue 3. P. 334–341.
25. Металлоплакирующая смазка : а. с. 1214735 СССР : МКИ3 С 10 М 133/16 / А. С. Кужаров [и др.] (СССР). № 3731704/23-04 ; заявл. 24.01.84 ; опубл. 28.02.86, Бюл. № 8. 3 с.
26. Lubricant additive : pat. 4204968 US, 252/26, C10M 125/04; (IPC1-7): C10M 1/54; C10M 3/48 / Mack J. E., Mack P. K., inventors. CLM International Corp. (Englewood, CO), assignee. Filing 11.08.1978 ; publ. 27.05.1980.
27. Смазочная композиция «РЕСУРС-ДИЗЕЛЬ» : пат. 2019563 Рос. Федерация : МПК6 C10M 169/04, C10M 101/02, C10M 125/04, C10M 125/24, C10M 133/16, C10N 30/06 / Войтович Я. Н. [и др.] ; заявитель и патентообладатель Научно-производственная фирма «ВИРА». № 5034800/04 ; заявл. 31.03.1992 ; опубл. 15.09.1994, Бюл. № 14. 5 с.
28. Смазочная композиция «РЕСУРС-ФОРТЕ» : пат. 2019562 Рос. Федерация, МПК6 C10M 169/04, C10M 101/02, C10M 125/04, C10M 133/16, C10N 30/06 / Войтович Я. Н. [и др.] ; заявитель и патентообладатель Научно-производственная фирма «ВИРА». № 5034799/04 ; заявл. 31.03.1992 ; опубл. 15.09.1994, Бюл. № 14. 4 с.
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.
