Nye molekyler reducerer slid betydeligt

Maskiner med glidende og rullende dele er praktisk talt allestedsnærværende. Europæisk finansiering gjorde det muligt for forskere at udvikle højtydende belægninger og smøremidler baseret på en ny klasse af molekyler for at reducere slid betydeligt.

Bevægelige dele i kontakt med andre komponenter skal smøres for at reducere friktion og slid. Over tid, maskinens ydeevne og effektivitet reduceres med samtidige stigninger i vedligeholdelsestid og omkostninger, og fald i maskinens eller delenes levetid.

Konventionelle industrielle smøremidler er typisk oliebaserede og kan forårsage betydelig skade på miljøet, når de ikke bortskaffes korrekt.

Europæiske forskere søgte at udvikle innovative kompositbelægninger til bevægelige dele for at reducere friktion og forlænge driftslevetiden samt reducere vedligeholdelse og miljøpåvirkning. De fokuserede på brugen af ​​uorganiske fulleren-lignende materialer (IFLM'er).

Fullerener er en klasse af 'hule' molekyler, der udelukkende består af kulstof og først identificeret i 1985. Buckyballs, den sfæriske variant med bindingsdannelse, der ligner mønsteret på en fodbold, og buckytubes, kulstof nanorør, har fået stor opmærksomhed siden da på grund af deres unikke kemiske og fysiske egenskaber.

Det viser sig, at kulstof, hovedbestanddelen af ​​de fleste organiske molekyler, er ikke det eneste grundstof, der danner fullerener og nanorør. Uorganiske fulleren-lignende nanopartikler har vist sig at have fremragende smøremiddeladfærd.

Med finansiering af projektet 'Fullerene-baserede muligheder for robust ingeniørarbejde:at lave optimerede overflader til tribologi' (Foremost), videnskabsmænd udviklede belægninger og smøremidler baseret på inkorporering af nanopartikler sammensat af IFLM'er.

Forskere inkorporerede præformede IFLM'er i deponeringsprocessen, smøremiddel eller maling og dannede også IFLM'erne in situ under aflejringsprocessen.

Fuld karakterisering af kemikalier, strukturelle og mekaniske egenskaber muliggjorde belysning af IFLM smøremekanismer og dybere forståelse for bedre fremtidig design og anvendelse.

Ud over, efterforskere gav vigtige input vedrørende sundhed og sikkerhed med hensyn til IFLM'erne.

Det enorme udvalg af belægninger og smøremidler udviklet af Foremost reducerede friktionen betydeligt i glidetests, imponerende bedre end de nuværende avancerede alternativer.

De var også højtydende med hensyn til at reducere irritationstræthed, slid fremkaldt af forskydningsspænding eller vibration ved kontaktpunkter mellem to dele under kraftig belastning. Dette resultat er af særlig betydning for rumfartsindustrien.

De vigtigste smøremidler baseret på nye fulleren-type molekyler har bred anvendelse. De skal hjælpe med at reducere vedligeholdelsesomkostninger og nedetid samt forlænge driftslevetiden for et væld af maskiner og komponenter.