散射稳定性和冷等离子体修改h-BN纳米流体的tribological属性
Zhenjing Duan1, Ziheng Wang1, Yishuai Jia1
1State Key Laboratory of High-Performance Precision Manufacturing, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|June 11, 2025
概括
冷等离子体修饰提高了六角化 (h-BN) 纳米颗粒在纳米流体中的分散稳定性. 这种增强导致了优越的抗磨损和传热性能,克服了以前的应用限制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 部落学 (tribology) 是一个学科.
背景情况:
- 六角化 (h-BN) 纳米颗粒,或白色石墨烯,提供出色的抗磨损性能和滑性,但在纳米流体中分散稳定性差.
- 这种不稳定性限制了h-BN作为纳米流体中的固体添加剂的实际应用,以提高性能.
研究的目的:
- 为解决h-BN纳米颗粒在纳米流体中的分散稳定性问题.
- 研究冷等离子体 (CP) 修饰h-BN纳米颗粒对提高纳米流体稳定性和性能的有效性.
- 评估CP-修饰的h-BN纳米流体的三元学和传热特性.
主要方法:
- 用表面活性剂 (SNL) 制备h-BN纳米流体,用N2 (CP(N2)NL制备CP-修改的h-BN,用O2 (CP(O2)NL制备CP-修改的h-BN.
- 使用X射线光电子谱学 (XPS) 分析分散稳定机制.
- 通过静态观测,动力粘度,传热试验和摩擦/磨损实验来评估纳米流体性能.
主要成果:
- 经过CP修改的h-BN纳米流体表现出优异的分散悬浮稳定性,保持稳定超过336小时.
- 修改后的纳米流体表现出一致的减少摩擦和抗磨损能力,即使在沉24小时后,摩擦系数也保持在0.66左右.
- 与纯棉油 (CO) 相比,表面粗度 (Sa) 降低了31.6-49.2%,表明表面保护得到了增强.
结论:
- 冷等离子体修饰是一种有效的方法,可以提高h-BN纳米颗粒在纳米流体中的分散稳定性.
- 修改CP的h-BN纳米流体在tribological性能上提供了显著的改进,包括减少摩擦和耐磨性.
- 这些发现为基于h-BN的纳米流体在滑和传热方面的更广泛应用铺平了道路.
