Skip to main content
SUPERVISOR
Saleh Akbarzadeh,Kayghobad Shams
صالح اکبرزاده (استاد مشاور) کیقباد شمس اسحاقی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Tahere Jomhori
طاهره جمهوری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Modification of properties of the SN500 lubricant by Fe3O4, CuO, and ZnO nanoparticles
A Lubricant is a substance which is used to reduce generated heat and friction between the moving surfaces in contact. The improvement of wear and friction properties of lubricating materials is important because they are widely used in industry and in mechanical machineries. In this research, impacts of addition of nanoparticles on stability of lubricant and wear and friction behavior of base oil are investigated. The abrasion is studied using a pin on disk wear testing device and normal St 37 steel disk in the presence of different lubricant samples. The nanoparticles used were Cuo, Zno, and Fe 3 o 4 and the lubricant was SN 500 base oil. Nanoparticles were added to the base oil in four different weight percentages and their wear and friction behavior on normal steel disks was compared with each other. Abrasion tests on normal steel disks using nanofluid samples were conducted by applying a load of 60 N and a speed of 30 meters per second and at a distance of 100 meters . Cuo and Zno nanoparticles were mixed with base oil in 0.1, 0.5, 1, and 1.5 wt%, and Fe 3 o 4 nanoparticles were added in 0.1, 0.5, and 1 wt%. Results showed that nanofluid samples with 0.5 wt % Cuo nanoparticles, 0.1 wt% Zno nanoparticles, and 0.1 wt % Fe 3 o 4 nanoparticles lowest friction was observed. Weight loss of disks recorded after the test was consistent with the results of pin on disk wear test charts. Non-ionic surfactants nonylphenol 10 and coconut fatty acid were used to improve the stability of nanofluid samples. 0.5 wt% of each surfactant was added to the nanofluid and by studying viscosity changes over time nanofluid stability was studied. Among the three nanofluid samples that demonstrated the lowest friction, the nanofluid with Fe 3 O 4 showed highest instability. AFM surface analysis was performed on disks with lowest friction carried to lowest friction showed that addition of all nanoparticles to base oil effectively reduces friction. Key word; Trbology,wear and Friction ,Nanoparticle Cuo،Zno و Fe 3 O 4 ,Base oil SN 500
روان‌کننده ماده‌ای است که به‌منظور، کاهش اصطکاک و گرما بین سطوح در تماس باهم مورد استفاده قرار می‌گیرد. مواد روان کننده کاربرد وسیعی در صنعت و تجهیزات مکانیکی دارند به همین دلیل بهبود خواص سایش و اصطکاک آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق اثر افزودن نانوذره بر پایداری رفتار اصطکاک و سایش روغن‌پایه موردمطالعه قرارگرفته است. سایش با استفاده از دستگاه سایش پین بر روی دیسک از جنس فولاد st37 در حضور روان‌کارهای متفاوت مورد مطالعه قرار گرفت. نانو ذرات مورد استفاده شامل Cuo،Zno و Fe 3 O 4 و روغن‌پایه SN 500 می‌باشد. نانو ذرات در چهار درصد وزنی متفاوت به روغن‌پایه اضافه شد و رفتار سایش و اصطکاک آن‌ها با یکدیگر مقایسه گردید. آزمون سایش بر روی دیسک های فولادی با استفاده نونه نانو سیپس از آماده‌سازی نانو سیال آزمون سایش با بار اعمالی 60 نیوتون و سرعت 3/0 متر بر ثانیه و در مسافت 100 متری بر روی آن‌ها انجام شد. نانو ذرات Cuo وZno در نسبت‌های 1/0، 5/0، 1 و 5/1 درصد وزنی و نانو ذره Fe 3 O 4 در نسبت‌های 1/0، 5/0 و 1 درصد وزنی ترکیب شد. نتایج حاصل نشان داد که کمترین اصطکاک برای نانو ذره Cuo در 5/0 درصد وزنی، برای نانو ذره Zno در 1/0 درصد وزنی و برای نانو ذره Fe 3 O 4 در 1/0 درصد وزنی بود. کاهش وزن دیسک‌ها بعد از انجام آزمایش ثبت گردید که نتایج آنها با نتایج آزمایش پین بر روی دیسک مطابقت نسبی داشت. همچنین برای بهبود پایداری نانو سیال از سورفکتانت‌های غیر یونی نونیل فنول 10 و کوکونات اسید چرب استفاده شد. افزودنی های مورد استفاده در10 درصد وزنی به نانو سیال اضافه شدند و با بررسی تغییرات ویسکوزیته نسبت به زمان، بهبود پایداری نانو سیال مورد مطالعه قرار گرفت. از بین سه نانو سیال که کمترین اصطکاک را داشتند نانو سیال شامل Fe 3 O 4 بیشترین ناپایداری را نشان داد و از بین دو سورفکتانت برای Znoو Cuo کوکو نات اسید چرب عملکرد بهتری داشته است ولی برای Fe 3 O 4 سورفکتانت نونیل فنول پایداری بهتری نشان داد. تجزیه‌وتحلیل سطوح اصطکاکی با استفاده از تصویر AFM برای دیسک‌های که کمترین اصکاک را داشتند انجام‌ گرفت. نتایج حاصل نشان می‌دهد نانو ذرات استفاده‌شده در کاهش سایش و اصطکاک مؤثر بوده است. کلمات کلیدی: تریبولوژی، سایش و اصطکاک، روغن‌پایه SN 500،نانو ذرات Cuo،Zno و Fe 3 O 4

ارتقاء امنیت وب با وف بومی