La preparazione e il meccanismo di trasferimento dell'attrito dei materiali di lubrificazione compositi core-shell a base di PTFE con adattabilità ambientale per molteplici condizioni di lavoro. Credito:LICP
Poiché le apparecchiature meccaniche di fascia alta presentano requisiti sempre più esigenti sulle caratteristiche di alte prestazioni come la capacità di carico dei cuscinetti, ambiente di lavoro e durata delle parti mobili autolubrificanti, i materiali di lubrificazione tradizionali si trovano ad affrontare limitazioni applicate in condizioni di servizio difficili e multi-ambientali. Perciò, sviluppo di materiali di lubrificazione funzionale a basso attrito, la lunga durata e l'adattabilità multi-ambientale sono diventate una tendenza importante negli ultimi anni.
Recentemente, due gruppi di ricerca presso l'Istituto di fisica chimica di Lanzhou dell'Accademia cinese delle scienze hanno condotto una ricerca congiunta sulla progettazione e sull'assemblaggio funzionale di compositi funzionali core-shell in virtù delle interazioni di interfaccia tra diversi componenti.
Una serie di studi, in particolare, sono stati eseguiti sulla progettazione strutturale, strategie di controllo, strategie di regolazione, meccanismi di lubrificazione e meccanismi di resistenza all'usura dei compositi core-shell.
Secondo i ricercatori, i risultati forniscono una base sperimentale e una guida teorica per la progettazione di materiali per la lubrificazione funzionale resistenti e flessibili con adattabilità multi-ambientale.
Utilizzando una combinazione di polimerizzazione in situ e tecniche di pressatura a caldo, i ricercatori hanno preparato compositi core-shell di resina politetrafluoroetilene@fenolica (PTFE@PR). Questi compositi hanno dimostrato eccellenti proprietà di autolubrificazione e resistenza all'usura a diverse temperature, carichi, velocità e gradi di rugosità della controparte superiore. Migliori prestazioni tribologiche sono state derivate dal miglioramento e dalla formazione di film di trasferimento compositi a lunga durata con lungo raggio, ordinato, catene polimeriche bifase per induzione di attrito.
Inoltre, un nuovo additivo lubrificante è stato progettato e sintetizzato tramite l'autoassemblaggio di nanoparticelle di PTFE avvolte da MXene esfoliato (Ti 3 C 2 T X ) fogli. Quindi, Gli ibridi core-shell pMXene@PTFE sono stati introdotti nel rivestimento epossidico.
I risultati della ricerca mostrano che pMXene@PTFE non solo allevia l'ossidazione dei fogli di MXene, ma ottimizza anche sinergicamente le capacità di lubrificazione e resistenza all'usura. Tali rivestimenti compositi a base epossidica presentano eccellenti proprietà di riduzione dell'attrito e resistenza all'usura in aria secca, ambienti con aria umida e sottovuoto, rendendo stabile, rivestimenti compositi binari multi-ambientali una realtà.
In sintesi, i materiali di lubrificazione strutturati core-shell hanno ampie prospettive di applicazione nella progettazione di compositi sinergici a livello micro con diversi componenti funzionali, così come per lo sviluppo di multi-ambientali, materiali adattivi per la lubrificazione funzionale.
I risultati della ricerca correlati sono stati pubblicati in Tribologia Internazionale e Carbonio , rispettivamente.
