izpis_h1_title_alt

Robust and durable superlubricity enabled by carboxylated graphene quantum dots in lubricated steel contacts
ID Nadeem, Irfan (Avtor), ID Finšgar, Matjaž (Avtor), ID Dražić, Goran (Avtor), ID Malok, Matjaž (Avtor), ID Morina, Ardian (Avtor), ID Kalin, Mitjan (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (16,04 MB)
MD5: 74B484E84FADE75619D0C06C81A930AE
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622324004457 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Achieving macroscale superlubricity on engineering steel by utilizing aqueous green lubricants has gained growing interest, given its substantial potential to reduce energy consumption and carbon footprint. However, maintaining superlubricity under diverse sliding conditions over a prolonged duration is a major obstacle for real-scale applications. Herein, we report that a robust and durable tribofilm enabled by a unique lubrication mechanism based on carboxylated graphene quantum dots (CGQDs) in aqueous glycerol triggers macroscale superlubricity in self-mated steel contacts. A dedicated intermittent test was designed to show the superlubricity's robustness and the ability of the tribofilm to adapt to a variety of relevant sliding conditions. Moreover, the boundary film provides an average coefficient of friction of around 0.007 and up to 69 % wear reduction (compared to the base lubricant), resulting in the maintenance of superlubricity at a real final contact pressure of 123 MPa, which increases the upper limit of the contact pressure compared to current aqueous-lubricated steel contacts. The new superlubricity mechanism was enabled by the chemical adsorption of the CGQDs onto the worn metal surface, coupled with the tribo-induced structural degradation and transformation of the CGQDs into layered graphitic structures that generate an adaptable low-shear interface. This work provides new insights into the role of chemical adsorption and structural transformation of CGQDs in achieving superlubricity and is an important step forward for implementing energy-efficient and green lubrication technologies for industrial applications.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:graphene quantum dots, superlubricity, boundary lubrication, aqueous glycerol, green tribology, steel
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:16 str.
Številčenje:Vol. 226, art. 119226
PID:20.500.12556/RUL-156374 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:539.92:621.8
ISSN pri članku:1873-3891
DOI:10.1016/j.carbon.2024.119226 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:196343811 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:23.05.2024
Število ogledov:110
Število prenosov:44
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Carbon
Založnik:Elsevier
ISSN:1873-3891
COBISS.SI-ID:22990853 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:grafenske kvantne pike, super mazljivost, mejno mazanje, vodni glicerol, zelena tribologija, jeklo

Projekti

Financer:EC - European Commission
Program financ.:H2020
Številka projekta:860246
Naslov:GreenTRIBOS
Akronim:GreenTRIBOS

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

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

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0118
Naslov:Tekstilna kemija in napredni tekstilni materiali

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:PR-11224

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0099
Naslov:Fizika mehkih snovi, površin in nanostruktur

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Republic of Slovenia, Ministry of Higher Education, Science and Innovation

Financer:EC - European Commission
Program financ.:European Regional Development Fund

Podobna dela

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

Nazaj