Исследование электрофизических ха­рактеристик пластичных смазочных материалов

   Активно развивающийся электрический автомобильный транспорт предполагает создание токопроводящих смазок. В работе представлены установка и результаты исследования электрофизических свойств промышленно выпускаемых и модельных пластичных смазочных материалов, а также образцов аналогичной консистенции. Установка работает в диапазоне частот тока от 0,1 до 1 кГц и включает термоячейку, позволяющую варьировать толщину образцов и температуру в интервале 20 - 120 °С. Предложена методика определения вольт-амперных характеристик с дальнейшим расчетом удельной электропроводно­сти. С помощью установки анализировали удельную электропроводность модельных пластичных смазочных материалов на основе вазелина медицинского с добавкой углеродных наноструктур — малослойных графитовых фрагментов и их модифицированных аналогов. Вазелин применяли в качестве модельной базовой основы, поскольку его реологические свойства подобны пластичным смазочным материалам, и он не содержит дополнительных присадок, влияющих на результат измерения. Установлено, что введение углеродных наноструктур в вазелин-диэлектрик превращает его в электропроводящий материал. Показано, что предложенная установка позволяет проводить исследования удельной электропроводности систем, моделирующих пластичные смазочные материалы, с достаточной точностью. Полученные результаты могут быть использованы при совершенствовании методики исследования удельной электропроводности модельных и промышленно выпускае­мых пластичных смазочных материалов, в том числе с токопроводящими присадками.

1. Mustafa W., Dassenoy F., Sarno M., Senatore A. A review on potentials and challenges of nanolubricants as promising lubricants for electric vehicles / Lubrication Science. 2022. Vol. 34. E 1 -29. DOI: 10.1002/ls.1568

2. Farfan-Cabrera L. I. Tribology of electric vehicles: A review of critical components, current state and future improvement trends / Tribology International. 2019. Vol. 138. E 473 - 486. DOI: 10.1016/j.triboint.2019.06.029

3. Karki A., Phuyal S., Tuladhar D., Basnet S., Shrestha B. Status of pure electric vehicle power train technology and future prospects / Appl. Syst. Innov. 2020. Vol. 3. N 35. DOI: 10.3390/asi3030035

4. He F., Xie G., Luo J. Electrical bearing failures in electric vehicles / Friction. 2020. Vol. 8. N 1. E 4 - 28. DOI: 10.1007/s40544-019-0356-5

5. Holmberg K., Erdemir A. The impact of tribology on energy use and C0₂ emission globally and in combustion engine and electric cars / Tribol. Int. 2019. Vol. 135. E 389 - 396. DOI: 10.1016/j.triboint.2019.03.024

6. Lugt P. М. Modern advancements in lubricating grease technology / Tribology International. 2016. Vol. 97. P. 467 - 477. DOI: 10.1016/j.triboint.2016.01.045

7. Мышкин H. К. Граничная смазка электрических контактов / Н. К. Мышкин, В. В. Кончиц // Трение и износ. – 1980. – Т. 1. – № 3. – С. 483 - 495.

8. Suzumura J. Prevention of electrical pitting on rolling bearings by electrically conductive grease / QR of RTRI. 2016. Vol. 57. N 1. P 42 - 47. DOI: 10.2219/rtriqr.57.1_42

9. Dassenoy F. Nanoparticles as additives for the development of high performance and environmentally friendly engine lubricants / Tribology Online. 2019. Vol. 14. N 5. P 237 - 253. DOI: 10.2474/trol.14.237

10. Мышкин Н. Электрические контакты / Н. Мышкин, В. Кончиц, М. Браунович. — Долгопрудный: Интеллект, 2008. — 560 с.

11. Chen Y., Jha S., Raut A., Zhang W., Liang Pi. Performance characteristics of lubricants in electric and hybrid vehicles: a review of current and future needs / Frontiers in Mechanical Engineering. 2020. Vol. 6. P 571464. DOI: 10.3389/fmech.2020.571464

12. Narita K., Takekawa D. Lubricants technology applied to transmissions in hybrid electric vehicles and electric vehicles / SAE Technical Paper. 2019. N 01. P 2338. DOI: 10.4271/2019-01-2338

13. Строкова В. В. Электро­проводность и агрегация углеродных нанотрубок в гетерогенной системе / В. В. Строкова, Е. А. Фанина, Д. Н. Кальчев // Вестник БГТУ. – 2017. – № 8. – С. 140 - 144. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/elektroprovodnost-i-agregatsiya-uglerodnyh-nanotrubok-v-geterogennoy-sisteme

14. Christensen G., Yang J., Lou D., Hong G., Hong H., Tolle C, Widener C, Bailey C, Hrabe R., Younes H. Carbon nanotubes grease with high electrical conductivity / Synthetic Metals. 2020. Vol. 268. P 116496. DOI: 10.1016/j.synthmet.2020.116496

15. Алексеев A. H. Определение удельной электропроводности водных растворов электролитов / А. Н. Алексеев [и др.] // Завод, лаб. Диагност. мат. – 2016. – Т. 82. – № 7. – С. 40 - 42.

16. Фанина Е. А. Электропроводящие конструкционные материалы строительного назначения / Е.. А. Фанина, А. Н. Лопанов // Вестник МГСУ. – 2009. – № 4. – С. 258 - 261.

17. Черняк С. А. Влияние усло­вий синтеза малослойных графитовых фрагментов на их морфологию, структуру и дефектность / С. А. Черняк [и др.] // ЖФХ. – 2021. – Т. 95. – № 3. – С. 452 - 458. DOI: 10.1134/S0036024421030109

18. Stolbov D. N., Smirnova A. I., Savilov S. V., Shilov M. A., Burkov A. A., Parfenov A. S., Usol'tseva N. V. Influence of different types of carbon nanoflakes on tribological and rheological properties of plastic lubricants / Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2022. Vol. 30. Issue 1. P 177 - 184. DOI: 10.1080/1536383X.2021.1960315

19. Парфенов А. С. Влияние различных аллотропов углерода на трибологические и реологические характеристики модельных смазочных систем / А. С. Парфенов [и др.] // Трение и износ. – 2021. – Т. 42. – № 3. – С. 338 - 349. DOI: 10.32864/0202-4977-2021-42-3-338-349