izpis_h1_title_alt

Super-low friction and wear in steel contacts enabled by tribo-induced structural degradation of graphene quantum dots
ID Nadeem, Irfan (Avtor), ID Ambrožič, Bojan (Avtor), ID Dražić, Goran (Avtor), ID Kovač, Janez (Avtor), ID Cavaleiro, Albano (Avtor), ID Kalin, Mitjan (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (16,55 MB)
MD5: 4DDA3C537291EF7C7DD56248D63B228B
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127524004854 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Reducing friction is a promising strategy to decrease material losses and energy consumption in industrial systems. However, in aqueous-lubricated steel contacts, the contact pressure rarely exceeds 50 MPa during super-low friction due to excessive wear. This work demonstrates that even in steel/steel contacts, by combining graphene quantum dots (GQDs) with aqueous glycerol, it is possible to maintain super-low friction (µ ≈ 0.012) under a contact pressure as high as 316.5 MPa. Moreover, the use of GQDs improved the wear performance by 98 % compared to pure aqueous glycerol due to the formation of a tribochemical film, resulting from the electrostatic adsorption of GQDs on the positively charged sites on the worn surface. In particular, the exfoliation of graphene sheets within GQDs, the shearing of graphene layers inside the GQDs, and the OH–OH repulsion between the asperities shortens the running-in period and consequently reduces the friction and wear. At the same time, the formation of a chemically adsorbed tribofilm containing friction-induced structurally degraded GQDs protects the surface from wear and facilitates the maintenance of super-low friction at high contact pressures by improving the load-carrying capacity. This study suggests that green nano-lubricants based on GQDs have immense potential in sustainable engineering.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:materials, graphene, quantum dots, tribology, friction, wear
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2024
Št. strani:14 str.
Številčenje:Vol. 244, art. 113111
PID:20.500.12556/RUL-159197 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:539.92
ISSN pri članku:0264-1275
DOI:10.1016/j.matdes.2024.113111  Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:200420867 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:03.07.2024
Število ogledov:231
Število prenosov:63
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Materials & design
Skrajšan naslov:Mater. des.
Založnik:Scientific and Technical Press
ISSN:0264-1275
COBISS.SI-ID:10626075 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.sl
Opis:Licenca Creative Commons, ki prepoveduje komercialno uporabo, vendar uporabniki ne rabijo upravljati materialnih avtorskih pravic na izpeljanih delih z enako licenco.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:materiali, grafen, kvantne pike, tribologija, trenje, obraba

Projekti

Financer:EC - European Commission
Številka projekta:860246
Naslov:GreenTRIBOS
Akronim:GreenTRIBOS

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0231-2022
Naslov:Tribologija

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0421-2022
Naslov:Trajnostne tehnologije in krožno gospodarstvo

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0082-2022
Naslov:Tankoplastne strukture in plazemsko inženirstvo površin

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj