Skip to main content
SUPERVISOR
Saleh Akbarzadeh,Saeed ZeiaeiRad
صالح اکبرزاده (استاد راهنما) سعید ضیائی راد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rouhollah Mirzaamiri
روح الله میرزاامیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392
The tribological performance of nanodiamonds (ND) in aqueous suspensions was investigated via experiments and molecular dynamics (MD) simulations. The results indicated that the introduction of ND significantly improved the naturally poor lubrication ability of water. The best performance was characterized by reductions of 70% and 88% in friction and wear, respectively. The enhancement of the tribological performance was mainly attributed to the ball-bearing effect of the ND. According to the results, the above-mentioned mechanisms would be activated in special condition. Findings determined that the hardness of the counterparts would be a key factor. The rolling motion of the nanodiamond particles was verified by MD simulation. Moreover, results indicated that the lubrication quality of the ND was affected by the sonication process in the nano lubricant preparation.
در دهه‌های اخیر ورود نانوذرات به عرصه‌های مختلف مهندسی از جمله حوزه تریبولوژی، تحولات بزرگی را ایجاد کرده است. در میان نانوذرات، نانوذرات کربنی و در میان نانوذرات کربنی، نانوذره الماس جایگاه بسیار متمایز و ویژه‌ای را کسب کرده‌اند. اخیراً و با جدی‌تر شدن ملاحظات زیست محیطی، روانکارهای پایه آب نیز توجه پژوهش‌گران را به خود جلب کرده‌ است. در پژوهش‌ حاضر، اثر ضداصطکاکی و ضدسایشی نانوالماس در آب، به روش آزمایشگاهی و با استفاده از دستگاه چرخان گوی بر روی دیسک بررسی شده‌ و کاهش 70% و 88% به ترتیب در اصطکاک و سایش به ثبت رسیده‌است. این بهبود عملکرد به اثر غلتشی نانوذرات الماس و همچنین مشارکت این نانوذرات در تشکیل یک فیلم محافظ پایدار نسبت داده می‌شود. در تحقیقات پیشین، اشاره هایی گذارا به این نکته شده است، که سازوکار ضدسایش و ضداصطکاک نانوذرات الماس در شرایط خاصی فعال می‌گردد ولی پژوهش‌های عمیقی در این خصوص صورت نگرفته‌است. در این پژوهش، اثر جنس سطح به عنوان یکی از پارامترهای موثر در فعال‌سازی سازوکار‌های ضداصطکاک و ضدسایش نانوالماس برای اولین بار مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به‌وضوح نشان می‌دهد که نانوذرات الماس تنها در شرایطی که سطوح درگیر از سختی نسبی بالایی برخوردار باشند، باعث کاهش اصطکاک و سایش می‌شوند و در شرایط عکس عملکرد نامطلوبی خواهند داشت. همچنین در این پژوهش نقش عوامل تاثیرگذار بر کیفیت عملکرد نانوروان‌کار الماس مورد بررسی قرارگرفته است. هرچه توزیع اندازه نانوذرات گندله شده در نانوروان‌کار، کمتر باشد نتایج، عملکرد بهتر در کاهش اصطکاک و سایش را نشان می‌دهد. همچنین اثر غلظت وزنی محلول کلوئیدی بر عمکلرد تریبولوژیکی نانوروان‌کار نیز مورد بررسی قرار‌گرفته است و غلظت بهینه برای رفتار اصطکاکی و سایشی یافت شده است. از یافته‌های اصلی این پژوهش بررسی اثر فرآیند آماده‌سازی نانوروان‌کار، بر عملکرد تریبولوژیکی آن است که تاکنون در پژوهش‌های پیشین گزارش نشده‌است. بر اساس نتایج، فرآیند سونیکیشن در آماده‌سازی نانوروان‌کار، باعث ایجاد تغییرات در ساختار الماسی نانوذره شده که بر روی رفتار غلتشی این نانوذرات تاثیر خواهد داشت. رفتار غلتشی نانوذرات و تغییرساختار شبکه‌ کریستالی آن‌ها، بوسیله شبیه‌سازی دینامیک مولکولی مورد ارزیابی دقیق‌تر قرار گرفته است. حاصل نتایج شبیه‌سازی پرده از ریشه‌ها و دلایل اصلی نتایج حاصل از روش آزمایشگاهی برداشته است. نتایج بدست آمده در این پژوهش ‌می‌تواند راه‌گشای توسعه استفاده از نانوذرات الماس در روانکاری صنعتی و همچنین توسعه و کاربردی‌سازی روانکارهای پایه‌آب دوستدار محیط زیست گردد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی