Các nghiên cứu thực nghiệm về hành vi lưu biến và độ dẫn nhiệt của nanogrease

Industrial Lubrication and Tribology - Tập 69 Số 4 - Trang 559-565 - 2017
Alaa Mohamed1, Mohamed S. Hamdy2, Mohamed Bayoumi3, Tarek Osman4
1Mechanical Engineering Department, Akhbar El-Yom Academy, Giza, Egypt
2Akhbar El-Yom Academy, Giza, Egypt
3Al-Azhar University, Cairo, Egypt
4Faculty of Engineering, Cairo University, Giza, Egypt

Tóm tắt

Mục đích Công trình này mô tả quy trình chế tạo nanogrease composite dựa trên ống nano carbon (CNTs) như một phụ gia với các nồng độ thể tích khác nhau là 0, 0.5, 1, 2 và 3 Wt.%, và nghiên cứu mối tương quan giữa CNTs và hành vi lưu biến của mỡ. Thêm vào đó, nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ loãng cắt ở các nhiệt độ khác nhau và điều tra độ dẫn nhiệt của nanogrease. Kết quả cho thấy rằng mỡ hoạt động như một vật liệu viscoelastic Newton với một miền tuyến tính hẹp. Độ dẫn nhiệt của nanogrease được cải thiện khoảng 31.58 phần trăm, và độ ổn định nhiệt và cơ học cũng cải thiện. Hơn nữa, độ nhớt biểu kiến và điểm rơi tăng khoảng 93 và 27 phần trăm, tương ứng. Thiết kế/phương pháp/tiếp cận Mỡ được hòa tan trong chloroform (10 Wt.%) ở 25°C trong 1 giờ. Song song đó, CNTs được xử lý chức năng với các nồng độ thể tích khác nhau (0.5, 1, 2 và 3 Wt.%) được phân tán trong N,N-dimethylformamide; pha dung dịch được khuấy trong 15 phút, sau đó được siêu âm (40 kHz, 150 W) trong 30 phút. Dung dịch mỡ sau đó được thêm vào CNTs. Dung dịch nanofluid được khuấy từ tính trong 15 phút và sau đó siêu âm trong 2 giờ. Điều này đảm bảo sự phân tán đồng nhất của các hạt nano trong chất lỏng cơ sở. Kết quả Chế tạo nanogrease rẻ và đơn giản. Độ dẫn nhiệt của nanogrease thường được cải thiện so với các nghiên cứu khác đã báo cáo. Độ nhớt biểu kiến và điểm rơi tăng lên khi nồng độ thể tích tăng. Tính mới/giá trị Công trình này mô tả việc chế tạo nanogrease một cách rẻ tiền và đơn giản nhằm cải thiện các tính chất của chất bôi trơn, điều này nâng cao hiệu suất năng lượng và kéo dài tuổi thọ của thiết bị cơ khí.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

2013, Rheological behavior of carbon nanotubes as an additive on lithium grease, Journal of Nanotechnology, 2013

2013, Influence of nano grease composite on rheological behaviour, International Journal of Engineering Research and Applications, 3, 1126

2015, Tribological behavior of carbon nanotubes as an additive on lithium grease, Journal of Tribology, Asme, 137, 011801, 10.1115/1.4028225

2010, Experimental investigations and theoretical determination of thermal conductivity and viscosity of Al2O3/water nanofluid, Experimental Thermal and Fluid Science, 34, 210, 10.1016/j.expthermflusci.2009.10.022

2008, Nanofluid two-phase flow and thermal physics: a new research frontier of nanotechnology and its challenges, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 8, 3315, 10.1166/jnn.2008.413

2016, Tribological properties of carbon nanotubes as lubricant additive in oil and water for a wheel-rail system, Journal of Materials Research and Technology, 5, 68, 10.1016/j.jmrt.2015.10.006

2008, Enhanced thermal conductivity and viscosity of copper nanoparticles in ethylene glycol nanofluid, Journal of Applied Physics, 103, 074301, 10.1063/1.2902483

2014, An experimental study on thermal conductivity and viscosity of nanofluids containing carbon nanotubes, Nanoscale Research Letters, 9, 151, 10.1186/1556-276X-9-151

2008, Study on application of CeO2 and CaCO3 nanoparticles in lubricating oils, Journal of Rare Earths, 26, 163, 10.1016/S1002-0721(08)60058-7

2013, Enhancing the effectiveness of silicone thermal grease by the addition of functionalized carbon nanotubes, Applied Surface Science, 283, 525, 10.1016/j.apsusc.2013.06.139

2014, Rheological behavior of zinc-oxide nanolubricants, Journal of Dispersion Science and Technology, 36, 1073

2004, M: Nano-lubrication: concept and design, Tribology International, 37, 537

2011, Experimental investigation on thermal conductivity and viscosity of aluminum nitride nanofluid, Particuology, 9, 187, 10.1016/j.partic.2010.05.014

2014, Graphene based silicone thermal greases, Physics, 378, 207

2016, Rheology and thermal conductivity of calcium grease containing multi-walled carbon nanotube, Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures, 24, 260, 10.1080/1536383X.2016.1143462

2016, Tribological properties of dispersed carbon nanotubes in lubricant, Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures, 24, 479, 10.1080/1536383X.2016.1188804

2006, Enhanced thermal conductivity of polymer composites filled with hybrid filler, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 37, 727, 10.1016/j.compositesa.2005.07.006

2005, Comparisons of thermal properties between inorganic filler and acid-treated multiwall nanotube/polymer composites, Journal of Materials of Science, 40, 1259, 10.1007/s10853-005-6947-8

1996, The tribological performance of 6061 aluminum alloy/graphite composite materials in oil lubrications with EP additives, Wear, 198, 58, 10.1016/0043-1648(96)06932-3

2014, Effects of multi-walled carbon nanotubes addition on thermal properties of thermal grease, International Journal of Heat and Mass Transfer, 74, 358, 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.03.009

2011, Enhancements of thermal conductivities with Cu, CuO, and carbon nanotube nanofluids and application of MWNT/water nanofluid on a water chiller system, Nanoscale Research Letters, 6, 297, 10.1186/1556-276X-6-297

2014, Investigation of thermal conductivity and rheological properties of nanofluids containing graphene nanoplatelets, Nanoscale Research Letters, 9, 1

2016, Tribological behaviour of calcium grease containing carbon nanotubes additives, Industrial Lubrication and Tribology, 68, 723, 10.1108/ILT-12-2015-0193

2008, Thermophysical and electrokinetic properties of nanofluids: a critical review, Applied Thermal Engineering, 28, 2109

2013, Cooling performance enhancement of LED (light emitting diode) packages with carbon nanogrease, Energy, 60, 195, 10.1016/j.energy.2013.07.039

2007, Temperature and particle-size dependent viscosity data for water-based nanofluids-Hysteresis phenomenon, International Journal ofHeat Fluid Flow, 28, 1492, 10.1016/j.ijheatfluidflow.2007.02.004

2011, CuO in water nanofluid: influence of particle size and polydispersity on volumetric behaviour and viscosity, Fluid Phase Equilibria, 300, 188

2006, Measurements of nanofluid viscosity and its implications for thermal applications, Applied Physics Letters, 89, 133108, 10.1063/1.2356113

1999, Tribological properties of CeF3 nanoparticles as additives in lubricating oils, Wear, 230, 35, 10.1016/S0043-1648(99)00084-8

2014, Investigating the optimum molybdenum disulfide (MoS2) nanolubrication parameters in CNC milling of AL6061-T6 alloy, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 70, 1143

2003, Tribological properties of WS2 nanoparticles under mixed lubrication, Wear, 255, 785

2016, Enhancing lubricant properties by nanoparticle additives, International Journal of Hydrogen Energy, 41, 3153, 10.1016/j.ijhydene.2015.12.040

2013, Thermal performance of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) in aqueous suspensions with surfactants SDBS and SDS, International Communications in Heat and Mass Transfer, 41, 28

2009, A study on the tribological characteristics of graphite nano lubricants, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 10, 85, 10.1007/s12541-009-0013-4