Ảnh hưởng tải trọng đến khả năng tự hồi phục mòn của phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn CF-4 15W/40

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ma sát và mòn dẫn đến giảm hiệu suất của máy móc. Chất phụ gia nano trong dầu bôi trơn có khả năng làm giảm ma sát và tự hồi phục bề mặt bị mòn. Bài viết sử dụng máy ma sát 4 bi MRS-10A thí nghiệm chất phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn về ma sát học. Thí nghiệm với hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn với tải trọng khác nhau.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng tải trọng đến khả năng tự hồi phục mòn của phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn CF-4 15W/40

SỐ 2 (73) 2021 Địa chỉ: - Số 1: Số 24, Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương - Số 2: Số 72, đường Nguyễn Thái Học/Quốc lộ 37, phường Thái Học, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương - Điện thoại: (0220) 3882 269 Fax: (0220) 3882 921 Website: http://saodo.edu.vn Email: info@saodo.edu.vn Số 2 (73) 2021 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ISSN 1859-4190 Địa chỉ Tòa soạn: Trường Đại học Sao Đỏ. Số 24, Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương. Điện thoại: (0220) 3587213, Fax: (0220) 3882 921, Hotline: 0912 107858/0936 847980. Số 2 (73) Website: h p://tapchikhcn.saodo.edu.vn/Email: tapchikhcn@saodo.edu.vn. Giấy phép xuất bản số: 1003/GP-BTTT, ngày 06/7/2011 và Giấy phép sửa đổi, bổ sung số: 293/GP-BTTTT 2021 ngày 03/06/2016 của Bộ Thông n và Truyền thông. Mã chuẩn quốc tế số: 47/TTKHCN-ISSN, ngày 21/7/2011 của Cục Thông n Khoa học và Công nghệ Quốc gia. In 2.000 bản, khổ 21 × 29,7cm, tại Công ty TNHH in Tre Xanh, cấp ngày 17/02/2011.
T H ỂLỆG Ử IB À I T Ạ PC H ÍN GHIÊ NCỨUK HOAH Ọ C ,TRƯỜ NGÐ ẠIHỌCS A OÐ Ỏ Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ (ISSN 1859-4190), thường xuyên công bố kết quả, công trình nghiên cứu khoa học và công nghệ của các nhà khoa học, cán bộ, giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao T ổ n g B iê n t ậ p E d it o r -in -C h ie f học, sinh viên ở trong và ngoài nước. TS. Đỗ Văn Đỉnh Dr. Do Van Dinh 1. P h ó T ổ n g b iê n t ậ p V ic e E d it o r -in - C h ie f học thuộc các lĩnh vực: Điện - Điện tử - Tự động hóa; Cơ khí - Động lực; Kinh tế; Triết học - Xã hội học - TS. Nguyễn Thị Kim Nguyên Dr. Nguyen Thi Kim Nguyen T h ư k ý Tò a so ạn O ff ic e S e c r e t a r y học; Toán học; Vật lý; Văn hóa - Nghệ thuật - Thể dục thể thao... TS. Ngô Hữu Mạnh Dr. Ngo Huu Manh 2. Bài nhận đăng là những công trình nghiên cứu khoa học chưa công bố trong bất kỳ ấn phẩm khoa học nào. 3. H ộ i đ ồ n g B iê n tậ p E d it o ria l B o a rd NGND.TS. Đinh Văn Nhượng - Chủ tịch Hội đồng Poeple's Teacher, Dr. Dinh Van Nhuong - Chairman Trường hợp bài báo phải chỉnh sửa theo thể lệ hoặc theo yêu cầu của Phản biện thì tác giả sẽ cập nhật trên GS.TS. Phạm Thị Ngọc Yến Prof.Dr. Pham Thi Ngoc Yen website. Người phản biện sẽ do toà soạn mời. Toà soạn không gửi lại bài nếu không được đăng. PGS.TSKH. Trần Hoài Linh Assoc.Prof.Dr.Sc. Tran Hoai Linh 4. Các công trình thuộc đề tài nghiên cứu có Cơ quan quản lý cần kèm theo giấy phép cho công bố của cơ PGS.TS. Nguyễn Quốc Cường Assoc.Prof.Dr. Nguyen Quoc Cuong quan (Tên đề tài, mã số, tên chủ nhiệm đề tài, cấp quản lý,…). PGS.TS. Nguyễn Văn Liễn Assoc.Prof.Dr. Nguyen Van Lien 5. GS.TSKH. Thân Ngọc Hoàn Prof.Dr.Sc. Than Ngoc Hoan GS.TSKH. Bành Tiến Long Prof.Dr.Sc. Banh Tien Long 6. Tên tác giả (không ghi học hàm, học vị), font Arial, cỡ chữ 10, in đậm, căn lề phải; cơ quan công tác của các GS.TS. Trần Văn Địch Prof.Dr. Tran Van Dich tác giả, font Arial, cỡ chữ 9, in nghiêng, căn lề phải. GS.TS. Phạm Minh Tuấn Prof.Dr. Pham Minh Tuan 7. Chữ “Tóm tắt” in đậm, font Arial, cỡ chữ 10; Nội dung tóm tắt của bài báo không quá 10 dòng, trình bày PGS.TS. Lê Văn Học Assoc.Prof.Dr. Le Van Hoc PGS.TS. Nguyễn Doãn Ý Assoc.Prof.Dr. Nguyen Doan Y 8. Chữ “Từ khóa” in đậm, nghiêng, font Arial, cỡ chữ 10; Có từ 03÷05 từ khóa, font Arial, cỡ chữ 10, in GS.TS. Đinh Văn Sơn Prof.Dr. Dinh Van Son nghiêng, ngăn cách nhau bởi dấu chấm phẩy, cuối cùng là dấu chấm. PGS.TS. Trần Thị Hà Assoc.Prof.Dr. Tran Thi Ha 9. PGS.TS. Trương Thị Thủy Assoc.Prof.Dr. Truong Thi Thuy TS. Vũ Quang Thập Dr. Vu Quang Thap PGS.TS. Nguyễn Thị Bất Assoc.Prof.Dr. Nguyen Thi Bat GS.TS. Đỗ Quang Kháng Prof.Dr. Do Quang Khang 10. Bài báo được đánh máy trên khổ giấy A4 (21 × 29,7cm) có độ dài không quá 8 trang, font Arial, cỡ chữ 10, TS. Bùi Văn Ngọc Dr. Bui Van Ngoc PGS.TS. Ngô Sỹ Lương Assoc.Prof.Dr. Ngo Sy Luong PGS.TS. Khuất Văn Ninh Assoc.Prof.Dr. Khuat Van Ninh Prof.Dr.Sc. Pham Hoang Hai Trong trường hợp hình vẽ, hình ảnh có kích thước lớn, bảng biểu có độ rộng lớn hoặc công thức, phương GS.TSKH. Phạm Hoàng Hải trình dài thì cho phép trình bày dưới dạng 01 cột. PGS.TS. Nguyễn Văn Độ Assoc.Prof.Dr. Nguyen Van Do Assoc.Prof.Dr. Doan Ngoc Hai 11. Tài liệu tham khảo được sắp xếp theo thứ tự tài liệu được trích dẫn trong bài báo. PGS.TS. Đoàn Ngọc Hải PGS.TS. Nguyễn Ngọc Hà Assoc.Prof.Dr. Nguyen Ngoc Ha - Nếu là sách/luận án: Tên tác giả (năm), Tên sách/luận án/luận văn, Nhà xuất bản/Trường/Viện, lần xuất bản/tái bản. B a n B iê n tậ p E d it o ria l - Nếu là bài báo/báo cáo khoa học: Tên tác giả (năm), Tên bài báo/báo cáo, Tạp chí/Hội nghị/Hội thảo, Tập/ Kỷ yếu, số, trang. ThS. Đoàn Thị Thu Hằng - Trưởng ban MSc. Doan Thi Thu Hang - Head ThS. Đào Thị Vân MSc. Dao Thi Van - Nếu là trang web: Phải trích dẫn đầy đủ tên website và đường link, ngày cập nhật. 12. THÔNG TIN LIÊN HỆ: Địa chỉ Tòa soạn: Trường Đại học Sao Đỏ. Ban Biên tập Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ Số 24, Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương. Phòng 203, Tầng 2, Nhà B1, Trường Đại học Sao Đỏ Điện thoại: (0220) 3587213, Fax: (0220) 3882 921, Hotline: 0912 107858/0936 847980. Địa chỉ: Số 24 Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương Website: h p://tapchikhcn.saodo.edu.vn/Email: tapchikhcn@saodo.edu.vn. Điện thoại: (0220) 3587213, Fax: (0220) 3882921, Hotline: 0912 107858/0936 847980 Giấy phép xuất bản số: 1003/GP-BTTT, ngày 06/7/2011 và Giấy phép sửa đổi, bổ sung số: 293/GP-BTTTT ngày 03/06/2016 của Bộ Thông n và Truyền thông. Email: tapchikhcn@saodo.edu.vn Mã chuẩn quốc tế số: 47/TTKHCN-ISSN, ngày 21/7/2011 của Cục Thông n Khoa học và Công nghệ Quốc gia. In 2.000 bản, khổ 21 × 29,7cm, tại Công ty TNHH in Tre Xanh, cấp ngày 17/02/2011. Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
TẠP CHÍ LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG SỐ NÀY ĐẠI HỌC SAO ĐỎ Số 2(73) 2021 LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA Nghiên cứu bộ điều khiển trượt chống rung và mô phỏng 5 Lê Ngọc Trúc cho tay máy robot VNR - T1 5 bậc tự do Trần Văn Chi Nguyễn Hữu Hải Nguyễn Danh Huy Nguyễn Trọng Các Nguyễn Tùng âm Phương pháp điều khiển chế độ trượt phân cấp - mờ thích 14 Trần Thị Điệp nghi mới cho một lớp các hệ thống Under - Actuated Dương Thị Hoa Nguyễn Thị Sim Thiết kế anten cho hệ thống vô tuyến khả tri sử dụng tụ Nguyễn Việt Hưng điện có điện dung biến thiên dựa trên vật liệu điện môi Nguyễn Trọng Các màng mỏng Thiết kế điều khiển tốc độ động cơ đồng bộ nam châm Lê Đức Thịnh vĩnh cửu sử dụng thuật toán Backtepping kết hợp bộ quan Nguyễn Đạt Thịnh sát nhiều High-gain Trần Văn Khoa Lê Nam Dương Vũ Hoàng Phương Nguyễn Trọng Các Nguyễn Hữu Hải Nguyễn Tùng Lâm LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Nghiên cứu ảnh hưởng các thông số công nghệ miết ép đến Nguyễn Văn Hinh độ nhám bề mặt của chi ết máy Nghiên cứu một số thông số máy may ảnh hưởng tới độ bền 42 Tạ Văn Hiển và tổn thương đường may 301 trên vải giả da Nguyễn Thị Hằng Mạc Thị Hà Ảnh hưởng tải trọng đến khả năng tự hồi phục mòn của phụ 49 Nguyễn Đình Cương gia nano TiC trong dầu bôi trơn CF-4 15W/40 ghiên cứu, dự đoán cấu trúc trong quá trình đông đặc hợp 55 Vũ Hoa Kỳ kim nhôm A356 bằng mô hình MCA 2-D&3-D Đào Văn Kiên Mạc Thị Nguyên Dương Thị Hà Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG SỐ NÀY ĐẠI HỌC SAO ĐỎ Số 2(73) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất 65 Trần Hải Đăng lượng sản phẩm trong công nghệ dập thuỷ nh phôi tấm bằng Vũ Hoa Kỳ mô phỏng số Nguyễn Thị Liễu Nguyễn Thị Thu Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian in chuyển Đỗ Thị Thu Hà nhiệt đến độ rạn bề mặt in trên vải Pe/Co Nguyễn Quang Thoại Đỗ Thị Tần NGÀNH KINH TẾ Ứng dụng lý thuyết tín hiệu đánh giá giá trị chương Nguyễn Minh Tuấn trình đào tạo bậc đại học của khoa Điện, Trường Đại học Trần Thị Hằng Sao Đỏ Nguyễn Thị Ngọc Mai NGÀNH NGÔN NGỮ HỌC Một vài suy nghĩ về việc dạy kỹ năng nghe hiểu tiếng Nguyễn Thị Lan Trung Quốc cho sinh viên trình độ sơ cấp khoa Du lịch và Bùi Thị Trang Ngoại ngữ, Trường Đại học Sao Đỏ LIÊN NGÀNH HÓA HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion chì trong dung dịch Vũ Hoàng Phương nước của vật liệu chế tạo từ đất sét Trúc Thôn và tro trấu Nguyễn Ngọc Tú Mạc Thị Lê Tách chiết Anthraquinone từ rễ cây ba kích ( Trần Thị Dịu o cinalis), ứng dụng sản xuất kẹo cứng Bùi Văn Tú LIÊN NGÀNH TRIẾT HỌC - XÃ HỘI HỌC - CHÍNH TRỊ HỌC Một số cơ sở lý luận và yêu cầu, quy trình xây dựng, áp Nguyễn Thị Kim Nguyên dụng bộ chỉ số KPI trong giao và đánh giá hiệu quả công việc tại các trường cao đẳng, đại học hiện nay Học tập tấm gương làm việc trách nhiệm, khoa học, Nguyễn Thị Nhan đổi mới của hủ tịch Hồ Chí Minh trong xây dựng tác phong làm việc cho giảng viên các trường đại học hiện nay Một số giải pháp góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động Phạm Thị Hồng Hoa ngoại khóa các học phần lý luận chính trị cho sinh viên Nguyễn Thị Tình Trường Đại học Sao Đỏ Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA SCIENTIFIC JOURNAL SAO DO UNIVERSITY No 2(73) 2021 TITLE FOR ELECTRICITY - ELECTRONICS - AUTOMATION Processor in the loop simula on based an cha ering sliding 5 Le Ngoc Truc mode control for 5 - d of robot VNR-T1 Tran Van Chi Nguyen Huu Hai Nguyen Danh Huy Nguyen Trong Cac Nguyen Tung Lam A novel adap ve fuzzy hierarchical sliding mode control 14 Tran Thi Diep method for a class of Under - Actuated SIMO system Duong Thi Hoa Nguyen Thi Sim An antenna co-design for cogni ve radio systems using thin Nguyen Viet Hung lm barium stron um tanate varactor Nguyen Trong Cac Backstepping based speed control of permanent magnet Le Duc Thinh motors with high-gain disturbance observer Nguyen Dat Thinh Tran Van Khoa Le Nam Duong Vu Hoang Phuong Nguyen Trong Cac Nguyen Huu Hai Nguyen Tung Lam TITLE FOR MECHANICAL AND DRIVING POWER ENGINEERING Research on the in uence of technology parameters Nguyen Van Hinh oscilla ng smoothing on the surface roughness of the machine part Research on some sewing machine parameters that a ect 42 Ta Van Hien seam strength and damage 301 in coated fabric Nguyen Thi Hang Mac Thi Ha oads e ect on self-recovering abrasive capable of nano T C 49 Nguyen Dinh Cuong addi ve in CF-4 15W/40 lubricant Research and simula on structure of A356 alloy when 55 Vu Hoa Ky solidi ca on by MCA 2-D and 3-D Dao Van Kien Mac Thi Nguyen Duong Thi Ha Research on the e ect of technology parameters on the 65 Tran Hai Dang product quality in hydrosta c forming for sheet metal by Vu Hoa Ky simula on Nguyen Thi Lieu Nguyen Thi Thu Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL SAO DO UNIVERSITY No 2(73) 2021 TITLE FOR MECHANICAL AND DRIVING POWER ENGINEERING Study the e ects of temperature and thermal tranfer prin ng Do Thi Thu Ha me to the point of cracking on the Pe/Co fabric print surface Nguyen Quang Thoai Do Thi Tan Applica on of signal theory to evaluate the value of the Nguyen Minh Tuan undergraduete training program of the faculty of lectricity, Tran Thi Hang Sao Do University Nguyen Thi Ngoc Mai TITLE FOR STUDY OF LANGUAGE Some considera on on teaching Chinese listening 1 uyen Thi Lan comprehension skills for elementary-level students in Faculty Bui Thi Trang of Tourism and Foreign languages, Sao Do University TITLE FOR CHEMISTRY AND FOOD TECHNOLOGY Study on capacity adsorp on of lead ion in water solu on of Vu Hoang Phuong materials prepared from Truc Thon clay and rice husk ash Nguyen Ngoc Tu Mac Thi Le Extract of anthraquinone from (Morinda o cinalis) root for Tran Thi Diu produc on of hard candy Bui Van Tu TITLE FOR PHILOSOPHY - SOCIOLOGY - POLITICAL SCIENCE A number of theore cal and prac cal bases for building and Nguyen Thi Kim Nguyen applying KPI indicators in assigning and evalua ng work performance at colleges and universi es today Study responsible, scien c, innova on work example of Nguyen Thi Nhan President Ho Chi Minh in building working style for lecturers at present universi es Some solu ons to improve e ciency external course poli cal Pham Thi Hong Hoa theory for students of Sao Do University Nguyen Thi Tinh Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Ảnh hưởng tải trọng đến khả năng tự hồi phục mòn của phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn CF-4 15W/40 oads e ect on self-recovering abrasive capable of nano T C addi ve in CF-4 15W/40 lubricant Nguyễn Đình Cương Email: nguyencuong1111980@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 23/02/2021 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 16/5/2021 Ngày chấp nhận đăng: 30/6/2021 Tóm tắt Ma sát và mòn dẫn đến giảm hiệu suất của máy móc. Chất phụ gia nano trong dầu bôi trơn có khả năng làm giảm ma sát và tự hồi phục bề mặt bị mòn. Bài báo sử dụng máy ma sát 4 bi MRS-10A thí nghiệm chất phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn về ma sát học. Thí nghiệm với hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn với tải trọng khác nhau. Dùng máy đo đường kính mòn của bi, kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) và máy phổ tán sắc năng lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học bề mặt bị mòn của bi nhằm đánh giá khả năng tự hồi phục mòn của phụ gia nano TiC. Kết quả thí nghiệm thấy rằng, dầu bôi trơn khi bổ sung chất phụ gia nano TiC có khả năng chống mòn, giảm ma sát và tự hồi phục. Với điều kiện tải trọng càng cao, chất phụ gia nano TiC khuếch tán vào bề mặt mòn càng nhiều. Từ khoá: Ma sát; mòn; tự hồi phục; chất phụ gia nano; nano titan. Abstract Friction and abrasion are the reasons leading to the ef ciency reduction of machine. The nano additives in lubricant are capable of reducing friction and self - recovering abrasive surfaces. The tribological behavior of TiC nanoparticle as lubricating additives was studied in MRS-10A four-ball frictional apparatus. This experiment using 0.5% of TiC nano additive content in lubricity with various loading conditions. The frictional wear behavior and self-repair characteristic was analyzed by using Grinding Spot measurement system, Laser Confocal Scanning Microscopy (LCSM) and Energy-Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) measurement instruments. Experimental results indicate that the amount of 0.5% TiC in lubricants that makes nanoparticles possess good friction reducing and anti-wear characteristics. Experimental results indicate that TiC nanoparticles possess good friction reducing and antiwear characteristics. The lubricating oil with TiC nanoparticles has better selfrepair and surface polishing effect at high loads. Keywords: Friction abrasion; self-recovering; nano-meteradditives; nanometer titanium. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ đã khẳng định được rằng: .hi bổ sung phụ gia nano với hàm lượng tối ưu trong dầu bôi trơn không những Ma sát là hiện tượng dịch chuyển tương đối phát sinh có khả năng giảm mòn đồng thời hồi phục bề mặt ma giữa hai vật thể trong vùng các bề mặt tiếp xúc tiếp sát khi bị mòn [3-5]. Diễn biến quá trình hồi phục mòn tuyến với nhau. Ma sát sẽ phát sinh mòn - quá trình gồm các giai đoạn: Mòn cắt tế vi; năng lượng hoạt hóa; thay đổi dần dần kích thước của vật thể khi ma sát, quá trình bám dính; hồi phục cục bộ bề mặt và tầng hồi thể hiện bằng việc tách vật liệu ra khỏi bề mặt ma sát phục được hoàn thành [6]. hoặc thể hiện bằng biến dạng dư. Mòn là một trong những nguyên nhân gây ra va đập, rung động tiếng TiC có màu xám, mạng tinh thể dạng khối lập phương, ồn, giảm công suất và tuổi thọ [1-2]. Các nghiên cứu ổn định hóa học, không phản ứng với một số axit và và ứng dụng về chất phụ gia nano trong dầu bôi trơn kiềm. Có thể điều chế TiC từ TiO2 trong điều kiện nhiệt độ cao. TiC nhẹ, độ nóng chảy cao, độ cứng cao, chống mòn tốt [7]. Từ những tính chất đặc biệt của Người phản biện: 1. PGS. TS. Trần Văn Địch TiC, nên bài báo này nghiên cứu, thí nghiệm khả năng 2. PGS. TS. Hoàng Văn Gợt giảm ma sát, mòn và phục hồi bề mặt ma sát bằng phụ Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC gia nano TiC trong dầu bôi trơn ở điều kiện tải trọng từ 2.3. Thông số thí nghiệm 300 700 N. Thí nghiệm với phụ gia nano trong dầu bôi trơn đã pha 2. PHA CHẾ PHỤ GIA NANO VÀTHIẾT BỊ THÍ NGHIỆM như mục 2.1. Thông số thí nghiệm theo Bảng 1. 2.1. Pha chế phụ gia Bảng 1. Thông số thí nghiệm với điều kiện tải trọng thay đổi Phụ gia bao gồm: Nano TiC có độ hạt là 20 nm và chất Tải trọng Hàm lượng Tốc độ Nhiệt Thời gian TT phân tán (Polyethylene glycol) trọng lượng phân tử (N) nano TiC (%) (v/ph) độ (3C) (phút) PEG-200 với tỷ lệ khối lượng (1:2). Tỷ lệ hỗn hợp phụ 1 300 0,5 600 75 60 gia này được hòa vào dầu bôi trơn (CF-4 15W/40). Khi pha phụ gia, trước tiên dùng đũa thủy tinh khuấy, sau 400 0,5 600 75 60 đó đặt cốc dầu bôi trơn đã pha chế phụ gia vào máy 500 0,5 600 75 60 phát sóng siêu âm trong thời gian 30 phút, chất phụ gia 4 600 0,5 600 75 60 sẽ phân tán đồng đều trong dầu bôi trơn [8]. 5 700 0,5 600 75 60 2.2. Thiết bị thí nghiệm Dùng máy đo biên dạng mòn của 3 viên bi cố định phía Dùng máy thí nghiệm ma sát 4 bi MRS-10A với viên dưới, sau đó tính trung bình đường kính vết mòn để bi đường kính là 12,7 mm và độ cứng HRC: 64-66. đánh giá độ mòn trong quá trình ma sát. Đồng thời sử Nguyên lý làm việc của máy bốn bi theo Hình 1. Viên dụng kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) và máy phổ tán bi phía trên được kẹp chặt bởi kẹp bi (4), và có chuyển sắc năng lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học động quay. Ba viên bi ở dưới được cố định bởi mối trên vết mòn của viên bi. Kết quả phân tích thành phần ghép (3). Khi viên bi (1) quay sẽ tiếp xúc ma sát với ba hóa học của bề mặt viên bi bị mòn sẽ đánh giá được viên bi cố định phía dưới. Khi có chuyển động ma sát, khả năng tự hồi phục hao mòn của phụ gia nano TiC. 3 viên bi phía dưới có vết mòn hình dạng là hình tròn. Về trị lực tác dụng và trị số như Hình 1b, dưới tác dụng 3. KẾT QUẢ ngoại lực P tác dụng lên viên bi đỉnh (1), mỗi viên bi phía dưới sẽ nhận lực tương hỗ P1. 3.1. Ảnh hưởng của tải trọng đến ma sát và mòn AB = DB = BC = DC = AD = AC = P1; Thí nghiệm với dầu có chất phụ gia nano TiC và dầu BM = BC sin 60o = 0,866P1; bôi trơn nguyên chất (Hình 2; Hình 3). Kết quả thấy rằng: Dù tải trọng nhỏ hay lớn, chất phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn sẽ giảm ma sát và mòn so với dầu bôi trơn nguyên chất. Với điều kiện tải trọng thí nghiệm là 300 N; 400 N; 500 N; 600 N và 700 N, hệ số ma sát giảm lần lượt là 18,1%; 6,9%; 2,5%; 7,2% và 6,1% (Hình 2), đường kính vết mòn giảm lần lượt là 6,3%; 5,5%; 2,6%; 0,8% và 0,4% (Hình 3). Từ kết quả thí nghiệm ma sát và mòn nhận thấy, hệ số ma sát và vết mòn của viên bi có mối quan hệ với nhau, hệ số ma sát giảm thì đường kính vết mòn cũng giảm và ngược lại. a. Kết cấu mối ghép 4 bi 3 Tuy nhiên, tại tải trọng 300 N hệ số ma sát giảm nhiều (18,1%) nhưng đường kính vết mòn giảm không đáng 3 3 kể (6,3%). Nguyên nhân có thể do tác dụng của tải trọng nhỏ, môi trường chưa thuận lợi để chất phụ gia 3 nano phản ứng phân giải dầu bôi trơn tạo ra chất dính, chính môi trường bôi trơn có chất dính này làm tăng tính năng dầu bôi trơn, là điều kiện thuận lợi cho nano 2 0 TiC bám dính và khuếch tán dẫn đến bảo vệ bề mặt ma sát, nên đường kính vết mòn giảm không nhiều [9]. ' Diễn biến hệ số ma sát thay đổi của dầu bôi trơn có phụ b. Sơ đồ lực tác dụng 4 bi gia nano TiC theo thời gian tải trọng khác nhau (Hình 4). Hình 1. Nguyên lý và cấu tạo của ma sát 4 viên bi Từ hình vẽ ta thấy, dưới tác động của tải trọng, hệ số 1, Viên bi đỉnh; 2, Ba viên bi phía dưới; ma sát trong giai đoạn đầu tăng đến một giá trị giới 3, Mối ghép kẹp 3 viên bi; 4, Kẹp bi hạn sau đó có xu hướng giảm dần và ổn định. Khoảng Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC thời gian 1,200 s hệ số ma sát giảm rõ ràng nhất tại tải trọng 500 N và 700 N. Với tải trọng 300 N, hệ số ma sát biến đổi theo thời gian có dao động bước sóng lớn nhưng ổn định theo quy luật. 0.12 Dầub«i DÇu bôitr¬n trơnnguyª nguyên chất n chÊt Phô gia nano TiC sát (f) 0.10 s¸ t (f) mama 0.08 Hệ HÖ sèsố 0.06 a. Toàn bộ đường kính vết mòn 0.04 300 400 500 600 700 Tải T¶itrọng (N) träng (N) Hình 2. Ảnh hưởng của tải trọng đến hệ số ma sát 0.6 (D/mm) DÇu Dầub«i bôitr¬n trơnnguyª n chÊt nguyên chất Phô gia nano TiC (D/mm) 0.5 trßntròn nh vÕtvết 0.4 ngkÝkính 0.3 § êng Đườ 0.2 b. Vết mòn tại trung tâm 300 400 500 600 700 Tải T¶itrọng träng (N) (N) Hình 3. Ảnh hưởng của tải trọng đến đường kính vết mòn Hệ số ma sát (f) c. Trung tâm vết mòn (Hình 3D) Hình 4. Ảnh hưởng của các tải trọng đến hệ số ma sát theo thời gian đối với phụ gia nano TiC 3.2. Tự phục hồi bề mặt bị mòn Để đánh giá khả năng tự hồi phục mòn của hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiC thông qua kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) và máy phổ tán sắc năng lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học trên bề mặt mòn của viên bi tiêu chuẩn. Với điều kiện tải trọng 300 N và 700 N khi dùng dầu bôi trơn có chất phụ gia nano và bôi trơn nguyên chất. d. EDX phân ch thành phần hóa học 3.2.1. Vết mòn và tự hồi phục với tải 300 N Hình 5. Phân ch vết mòn thí nghiệm dầu bôi trơn 3.2.1.1. Dầu nguyên chất nguyên chất (300 N) Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Từ Hình 5 thấy rằng, khi sử dụng dầu bôi trơn nguyên chất, vết mòn có nhiều nhấp nhô cao, độ sâu vết cầy xước rất rõ nét trên bề mặt ma sát, toàn bề mặt tương đối xù xì. Vết cào xước rõ nét và hầu hết trên toàn bộ bề mặt vết mòn (Hình 5a, 5b). Độ lệch trung bình của pro n hình học bề mặt Ra = 1.687 nm (Hình 5c). Dùng máy phổ tán sắc năng lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học trên bề mặt ma sát (Hình 5d), thấy tồn tại thành phần các nguyên tố hóa học của viên bi là Fe, Cr. 3.2.1.2. Chất phụ gia nano TiC d. EDX phân ch thành phần hóa học Thí nghiệm hàm lượng 0,5% của chất phụ gia nano Hình 6. Phân ch vết mòn thí nghiệm chất phụ gia TiC trong dầu bôi trơn, với điều kiện tải trọng 300 N, nano TiC (300 N) Dùng LCSM quan sát bề mặt vết mòn và phân tích Từ hình ảnh có thể quan sát thấy, bề mặt vết mòn khi thành phần hóa học (EDX) trên vết mòn được thể hiện dùng chất phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn so với trên Hình 6. dùng dầu bôi trơn nguyên chất có rất ít nhấp nhô, bề mặt tương đối bằng phẳng, vết cầy xước không sâu, không rõ nét. Vết xước chỉ tập trung chủ yếu ở phần trung tâm vết mòn (Hình 6a; 6b). Độ lệch trung bình của pro n hình học bề mặt Ra = 1.529 nm (Hình 6c). Dùng EDX phân tích thành phần hóa học trên bề mặt vết mòn có tồn tại các nguyên tố hóa học Fe, Ti, Cr và Si. Trong đó, nguyên tố Fe, Cr và Si là thành phần hóa học của chi tiết ma sát (viên bi), nguyên tố Ti và O là từ chất phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn. Nguyên tố Ti tồn tại trên bề mặt vết mòn có trị số là 0,39%. Do vậy có thể kết luận rằng, chất phụ gia nano TiC trong dầu a. Toàn bộ đường kính vết mòn bôi trơn đã bổ sung, khuếch tán vào vết mòn nên bề mặt ma sát giảm độ nhấp nhô bề mặt chi tiết. 3.2.2. Vết mòn và tự hồi phục với tải 700 N 3.2.2.1. Dầu nguyên chất Với điều kiện tải trọng 700 N, quan sát thấy quá trình mòn rất khốc liệt. Các vết cầy xước rất rõ nét trên toàn bộ vết mòn (Hình 7a). Các vết mòn rất nghiêm trọng khi phóng to ở trung tâm vết mòn (Hình 7b). Độ lệch trung bình của pro n hình học bề mặt Ra = 4.168 nm (Hình 7c). Phân tích thành phần hóa học trên bề mặt vết mòn (EDX) có tồn tại các nguyên tố hóa học Fe, O và P b. Vết mòn tại trung tâm (Hình 7d). c. Trung tâm vết mòn (Hình 3D) a. Toàn bộ đường kính vết mòn Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC bôi trơn. Nguyên tố Ti tồn tại trên bề mặt vết mòn có trị số là 1,15%. Chứng tỏ chất phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn đã bổ sung, khuếch tán vào bề mặt chi tiết mặt ma sát giảm độ nhấp nhô. b. Vết mòn tại trung tâm a. Toàn bộ đường kính vết mòn c. Trung tâm vết mòn (Hình 3D) b. Vết mòn tại trung tâm d. EDX phân ch thành phần hóa học Hình 7. Phân ch vết mòn thí nghiệm dầu bôi trơn nguyên chất (700 N) 3.2.2.2. Chất phụ gia nano TiC c. Trung tâm vết mòn (Hình 3D) Trên Hình 8, điều kiện tải trọng 700 N, có thể quan sát thấy toàn bộ vết mòn (Hình 8a), trung tâm vết mòn được phóng to ta thấy rằng, mật độ vết cầy xước tương đối nhiều, phân bố đều trên toàn bề mặt (Hình 8b). So sánh với vết mòn trên viên bi khi sử dụng chất phụ gia nano TiC, các vết cầy xước có phần giảm so với dùng dầu bôi trơn nguyên chất. Độ lệch trung bình của pro n hình học bề mặt Ra = 4.059 nm (Hình 8c). Phân tích thành phần hóa học trên bề mặt vết mòn (EDX), có tồn tại các nguyên tố Fe, Ti, Cr, S và C. Trong đó, nguyên tố Fe, Cr và S là thành phần hóa học của chi tiết, d. EDX phân ch thành phần hóa học nguyên tố C từ không khí hoặc từ chất phụ gia nano Hình 8. Phân ch vết mòn thí nghiệm chất phụ gia TiC, nguyên tố Ti là từ chất phụ gia nano TiC trong dầu nano TiC (700 N) Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 4. KẾT LUẬN [4]. Garbar I I, Sher E, Shneck R (2000), Structural mechanism of action of some additives to - Kết quả thực nghiệm với hàm lượng từ 0,5% phụ gia lubricant, Industrial Lubrication and Tribology, nano TiC trong điều kiện tải trọng từ 300 N đến 700 N 52(4): 186-192. cho thấy: Phụ gia nano TiC với hàm lượng 0,5% trong [5]. Hisakado T, Ikuta K, Suda H, et al (1996), The dầu bôi trơn sẽ làm giảm ma sát và mòn. effects of copper particles and oleic acid on the - Với hàm lượng 0,5% nano TiC trong dầu bôi trơn đã friction and wear characteristics of ceramics in tự phục hồi mòn. ethanol, Wear, 197: 280-285. - Thông qua (EDX) để phân tích thành phần hóa học [6]. Gu Yanhong (2005), Research on Application trên bề mặt ma sát và cho kết quả là: Có sự tồn tại của and Mechanism of New-type Cermet Additive in nguyên tố Ti khuếch tán vào vết mòn. Lubricating oil, Doctor Degree Dissertation, China University of Geosciences. 91-95. [7]. Weijie Lu Di Zhang, Xiaonong Zhang (2011), TÀI LIỆU THAM KHẢO Microstructural characterization of TiB in situ synthesized titanium matrix composites prepared [1]. Zeng Hui, LI Shaofei, Liu Tao et al (2015), Functional by common casgtintechnique, Journal of Alloys lubricating materials-engineering researchand and Compounds Vols. 327: 240-247. development progress of lubricating grease, CIESC [8]. Nguyễn Đình Cương, Nguyễn Tiến Dũng, Vũ Văn Journal, 2015, 66(8), 2879-2886. Tản (2016), Nghiên cứu tối ưu hóa chất phụ gia [2]. MoYunhui, TaoDehua, WeiXicheng, et al (2007), nano TiO2 trong dầu bôi trơn tự phục hồi mài mòn, Basic research on wear-self repairing nanometerTin Tạp chí KHCN hàng hải, số 46, 2016: trang 69-74. lubricating coating, Lubrication Engineering, 32 [9]. Zhao Yanbao, Zhang Zhijun, Dang Hongxin (10): 69-71. (2004), Fabrication and tribolobical properties of Pb [3]. Tarasov S, Kolubaev A, Belyaev S, et al (2002), nanoparticles, Journal of Nanoparticle Research, Study of friction reduction by nanocopper additives 2004, 6: 47-51. to motor oil, Wear, 252:63-69. THÔNG TIN TÁC GIẢ Nguyễn Đình Cương - Tóm tắt quá trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp và chương trình đào tạo, nghiên cứu); + Năm 2004: Tốt nghiệp đại học, chuyên ngành Ô tô - máy kéo, Trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội (này là Học viện Nông nghiệp Việt Nam). + Năm 2009: Tốt nghiệp Thạc sĩ, chuyên ngành Cơ khí chế tạo, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. + Năm 2015: Tốt nghiệp Tiến sĩ, chuyên ngành Kỹ thuật xe, Đại học Giao thông Tây Nam, Tứ Xuyên, Trung Quốc. - Tóm tắt công việc hiện tại: Phó Trưởng khoa, Giảng viên, khoa Ô tô, Trường Đại học Sao Đỏ. - Lĩnh vực quan tâm: Kết cấu ô tô, nhiên liệu, chẩn đoán ô tô, ma sát học, cơ khí ô tô. - Email: nguyencuong1111980@gmail.com. - Điện thoại: 0968 900 158. Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (73) 2021