Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.17277/jamt-2025-10-03-228-235
Ключевые слова: modified nanodiamonds, friction, friction surface structure, wear, модифицированные наноалмазы, трение, структура поверхности трения, износ
Аннотация: The article presents the results of a study of the structure of the friction surface formed when using modified detonation synthesis nanodiamonds with sizes up to 200 and 600 nm in the oil composition. During friction, a layer is formed on the steel friction surface, consisting mainly of wear products of friction bodies and fragments of nanodiamond and oil destruction. The thickness of the layer does not usually exceed 10 μm, but in some cases, an additional layer can completely compensate for wear. The layer is porous and, with simple technology, can always be impregnated with oil, which eliminates dry friction at the start of movement. The diameter of the pores does not exceed 100 nm. The composition of the layer has been studied through atomic force microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, as well as X-ray absorption spectroscopy (XANES) and diffraction using synchrotron radiation, including after etching with Ar+ ions. The resulting layer, separating the friction bodies, minimizes contact wear occurring at the beginning of movement, during overloads and micro-impacts, and partially or completely restores the geometry of the friction surfaces. Using modified nanodiamonds in the oil composition, it is possible to significantly increase the service life of mechanisms, which is determined by the contact wear of friction pairs. Представлены результаты исследования структуры поверхности трения, образованной при использовании в составе масла модифицированных наноалмазов взрывного синтеза с размерами до 200 и до 600 нм. В процессе трения на стальной поверхности трения формируется слой, состоящий в основном из продуктов износа тел трения и фрагментов деструкции наноалмазов и масла. Толщина слоя, как правило, не превышает 10 мкм, но в ряде случаев дополнительный слой может полностью компенсировать износ. Слой является пористым и при простое техники может всегда быть пропитан маслом, что исключает сухое трение при начале движения. Диаметр пор не превышает 100 нм. Состав слоя охарактеризован методами атомно-силовой микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, а также рентгеновской спектроскопии поглощения (XANES) и дифракции с использованием синхротронного излучения, в том числе после травления ионами Ar+. Полученный слой, разделяя тела трения, минимизирует контактный износ, возникающий в начале движения, при перегрузках и микроударах, частично или полностью восстанавливает геометрию поверхностей трения. Используя модифицированные наноалмазы в составе масла, можно значительно увеличить ресурс работы механизмов, который определяется контактным износом пар трения.
Журнал: Journal of Advanced Materials and Technologies
Выпуск журнала: Т.10, №3
Номера страниц: 228-235
ISSN журнала: 27822192
Место издания: Tambov
Издатель: Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН, Тамбовский государственный технический университет