بررسی مقایسهای اثر نانوذرات MXene و MAX Phase بر خواص فیزیکی حرارتی و تریبولوژیکی روغنهای موتور بنزینی و دیزلی

در این پژوهش اثر نانوذرات (MXene Ti۳C۲) و پیش ماده آن (MAX Phase Ti۳AlC۲) بر خواص فیزیکی، حرارتی، پایداری و تریبولوژیکی روغنهای موتور بنزینی و دیزلی بررسی شد. MXene از طریق اچ انتخابی لایه آلومینیوم از ساختار MAX سنتز و با آزمونهای FTIR، EDX، HRTEM، SEM و زاویه تماس مشخصه یابی شد. نانو روغنها در غلظتهای ۰.۰۱ تا ۰.۱۰ wt تهیه و با آزمونهای ویسکوزیته در ۴۰ و ۱۰۰ درجه سلسیوس، هدایت حرارتی در ۴۰ درجه سلسیوس، آزمون پایداری ۳۰ روزه و آزمون چهار ساچمه ASTM D۴۱۷۲ ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که MXene نسبت به MAX ترشوندگی بیشتری دارد و زاویه تماس آن از ۶۶.۷۳ به ۹.۱۱ درجه کاهش یافت. در غلظت بهینه ۰.۰۵ wt هدایت حرارتی روغن بنزینی و دیزلی به ترتیب ۱۱.۹% و ۱۱.۳% افزایش یافت و شاخص پایداری MXene پس از ۳۰ روز به ۹۳.۲ رسید. همچنین در همین غلظت ضریب اصطکاک در روغن بنزینی و دیزلی به ترتیب ۲۸.۴% و ۲۸.۸% و قطر اسکار سایش به ترتیب ۳۴.۹% و ۳۵.۵% کاهش یافت. این نتایج نشان می دهد که ساختار دوبعدی MXene به واسطه ترشوندگی بالا و توانایی تشکیل تریبوفیلم عملکردی برتر نسبت به MAX Phase داشته و می تواند به عنوان افزودنی موثر نسل جدید برای بهبود هم زمان خواص حرارتی رئولوژیکی و ضدسایش روانکارها به کار رود.

کلیدواژه ها:

MAX Phase ، MXene ، نانوروغن ، روغن موتور ، هدایت حرارتی ، تریبولوژی