Etude du comportement tribologique d'un composite PTFE/Bronze/MoS2 en glissement sec et lubrifié

Les réponses en frottement et en usure d'un composite PTFE/Bronze/MoS2 utilisé dans les bagues de guidage de vérins hydrauliques sont analysées en conditions de glissement sec et lubrifié. Un tribomètre bille/plan a mouvement linéaire alterné est utilisé pour la caractérisation expérimentale du comportement tribologique du composite. Le passage du contact sec au contact lubrifié engendre une réduction importante du coefficient de frottement. Le coefficient de frottement présente une croissance rapide au-delà de 20. ; cycles en condition de glissement sec alors qu'il présente une croissance progressive dès le début de l'essai pour se stabiliser à partir de 20. ; cycles en condition de glissement lubrifié. La sévérité de l'usure est largement réduite avec la lubrification. Pour les deux conditions de glissement, le volume d'usure présente initialement une croissance progressive pour se stabiliser vers la fin de l'essai. En condition de glissement sec, un mécanisme d'usure initialement adhésif cède la place vers la fin de l'essai à un mécanisme abrasif suite à la production de particules et/ou aspérités dures dans le contact. En condition de glissement lubrifié, la présence de l'huile dans le contact empêche l'oxydation des particules de MoS2 en particules dures de MoO3, ce qui permet d'améliorer les réponses en frottement et en usure

Development and tribological characterisation of nanostructured Zn-Ni and Zn-Co coatings: a comparative study

International audienceZn-Ni and Zn-Co alloy coatings were electrodeposited on mild steel from sulphate-based baths. The morphology, microstructure, microhardness and tribological behaviours of the coatings have been studied and discussed. While the Zn-5wt-% Co layers presented a nanocrystalline simple nodular structure (45 ± 5 nm), the Zn-14wt-% Ni showed a particular structure called cauliflower morphology (30 ± 7 nm). The X-ray diffraction analysis showed that each of the electrodeposits was formed from zinc solid solution with a uniform zinc-cobalt intermetallic phase γ 2 (CoZn 13) for Zn-5wt-% Co alloy. However, a single γ-phase (intermetallic compound Ni 5 Zn 21) was presented for the Zn-14wt-% Ni alloys. The Zn-14wt-% Ni films were found to be harder and rougher than the Zn-5wt-% Co layers. Plastic deformation and oxide layers production were the main wear mechanisms for the investigated coatings. The Zn-14wt-% Ni coatings were found to have the best wear resistance due to their microhardness and particular structure. ARTICLE HISTOR

Comportement tribologique de polymères thermoplastiques chargés de lubrifiants solides

Généralement les polymères thermoplastiques ne présentent pas des propriétés tribologiques très intéressantes. Afin de les améliorer il a été procédé à l'incorporation de lubrifiants solides, Graphite et MoS2 afin d'améliorer ces propriétés. Une évaluation tribologique de ces polymères chargés est présentée. Celle-ci a été effectuée sur un micro tribomètre alternatif en configuration bille plan et ce pour divers taux de chargement

Elaboration par méthode « verte » et caractérisation de nano-composites à base de XNBR chargés de graphène ou d'oxyde de graphène

L’utilisation des élastomères couvre un large domaine d’applications (les semelles de chaussures, les pneumatiques, les organes de suspension automobile et plus particulièrement les joints d’étanchéité). En effet les élastomères présentent des propriétés mécaniques uniques d’élasticité, d’extensibilité et une grande capacité à dissiper de l’énergie. Toutefois, la résistance à l'usure des caoutchoucs purs est très limitée, de ce fait des charges anti-usure doivent être ajoutées dans la matrice en élastomère. Le graphite est couramment utilisé comme un lubrifiant solide [1] suite aux faibles liaisons inter-couches de type Van der Waals qui rendent facile pour ces couches intermédiaires leur glissement sous une contrainte de cisaillement, aboutissant à un faible coefficient de frottement [2]. À l'heure actuelle, les nano-particules de renforcement ont reçu une attention considérable de la part des scientifiques en raison de leur petite taille, de l'amélioration des propriétés structurelles et du développement de nouveaux matériaux ayant des propriétés fonctionnelles différentes. Des propriétés physiques, mécaniques et tribologiques excellentes peuvent être atteintes pour les nano-composites à des fractions massiques bien inférieures à celles nécessaires pour les micro-composites traditionnels. Parmi les nano-matériaux prometteurs, ceux à base d’atomes de carbone sont au coeur de nombreuses et très récentes études. Ces nano-objets carbonés notamment l’oxyde de graphène (OGe) et le graphène (Ge) ont été largement utilisés comme renforts pour l’obtention des nano-composites à hautes performances. Cependant, une dispersion homogène et un transfert efficient de contrainte interfaciale sont encore les principaux défis pour un renforcement efficace en raison de la différence de la chimie de surface des nanoparticules par rapport à la matrice élastomère et de l'agrégation des nanoparticules entre elles. Dans ce travail un protocole expérimental de mise en oeuvre et de caractérisation de nanocomposites XNBR/Ge a été établi [3]. Dans la première partie, nous avons préparé l’oxyde de graphite (OG) à partir de la poudre de graphite naturel selon la méthode de Marcano-tour [4]. L’OG a été par la suite exfolié dans une suspension aqueuse en oxyde de graphène (OGe) via sonification. La suspension aqueuse d’OGe a été ensuite chimiquement réduite en graphène (Ge) par l’hydroxyde de sodium NaOH. Au niveau de la deuxième partie de ce travail, deux mélanges ont été ensuite préparés en faisant disperser les solutions aqueuses d’OGe et de Ge dans du XNBR Latex par agitation magnétique suivie d’une coagulation. Ces mélanges maîtres ont été additionnés à l’XNBR synthétique pour la mise en oeuvre de plaques nanocomposites via le procédé classique de mélangeage et réticulation

TOWARDS AN OPTIMAL UTILIZATION OF VOLUNTEER GRID COMPUTING: A COMPARATIVE STUDY OF THREE HEURISTICS

ABSTRAC

Microstructure, friction and wear analysis of thermoplastic based composites with solid lubricant

Thermoplastic based composites containing different weight fractions of molybdenum disulfide (MoS2) solid lubricant were developed by injection molding. Polymethyl methacrylate (PMMA) and polycarbonate (PC) were chosen for the thermoplastic matrices. In order to characterize the interfacial adhesion between the matrices and the filler, we observed the fracture morphologies of selected composites. Micrographs of the fractured surfaces showed removal of MoS2 particles by microcraking as well as the presence of voids in the case of PMMA/MoS2 composites. These observations were confirmed by complementary images obtained using the X-ray tomography. The addition of an appropriate coupling agent may improve the adhesion between the MoS2 particles and the polymer matrix. Tribological behavior of the composites was also investigated using a ball-on-flat microtribometer with a high chromium steel ball antagonist. It was found that the addition of MoS2 particles didn’t improve the tribological performance of the composite in the case of PMMA matrix unlike the case of PC matrix where the friction coefficient was considerably reduced

On the Structural, Thermal, Micromechanical and Tribological Characterizations of Cu-Filled Acrylonitrile Butadiene Styrene Micro-Composites

The purpose of this work was to investigate the structural, thermal, micromechanical and tribological properties of novel polymer/metal composite materials for bearing applications. Copper (Cu)-filled Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) composites were mixed in a laboratory scale by an internal mixer with two blade impellers, and then injection-molded. Neat ABS, ABS+5wt% Cu, ABS+10wt% Cu, and ABS+15wt% Cu were the four materials that were tested. The dispersion of Cu particles in the ABS matrix was investigated using Scanning Electron Microscopy (SEM) and a micro-tomography scan. The filler particles have a uniform distribution in the matrix, according to the observations. The incorporation of Cu filler also refined an increase in the glass transition temperature from Differential Scanning Calorimetry (DSC) and less intensity in the amorphous phase by X-ray diffraction (XRD). Nanoindentation tests were carried out to characterize the micro-mechanical behavior of the composites. Friction and wear analysis were also examined using a pin-on-disk tribometer. Compared with neat ABS, all the micro-composites showed much higher indentation hardness, Vickers hardness, and indentation elastic modulus. It was also concluded that the incorporation of Cu filler into ABS simultaneously improved the friction and wear properties of the composites, which contributed to the suitability of the micro-filled composites with hard metallic particles for a wider range of mechanical components for bearing applications.publishe

Structural, Micromechanical and Tribological Characterization of Zn-Ni Coatings: Effect of Sulfate Bath Composition

International audienceZn and Zn-Ni alloy coatings were electrode-posited on mild steel from sulfate-based bath containing Sn as additive. The effect of Ni content on the microstructure, morphology, micro hardness and the tribological behavior of these coatings were studied and discussed. Adding Sn in the sulfate bath had a significant effect on the surface morphology, particularly on the Zn-8 wt% Ni coatings. By increasing the Ni concentration from 8 to 14 wt%, the X-ray patterns showed that the phase structure of Zn-Ni alloy coatings was changed from g-phase Ni 3 Zn 22 to c-phase Ni 5 Zn 21. The plastic deformation and delamination were found to be wear mechanisms for the investigated coatings. While the Zn-14 wt% Ni alloys had the best wear resistance, Zn films had the most severe wear volume loss and the highest friction coefficient

Structural, Micromechanical and Tribological Characterization of Zn-Ni Coatings: Effect of Sulfate Bath Composition

International audienceZn and Zn-Ni alloy coatings were electrode-posited on mild steel from sulfate-based bath containing Sn as additive. The effect of Ni content on the microstructure, morphology, micro hardness and the tribological behavior of these coatings were studied and discussed. Adding Sn in the sulfate bath had a significant effect on the surface morphology, particularly on the Zn-8 wt% Ni coatings. By increasing the Ni concentration from 8 to 14 wt%, the X-ray patterns showed that the phase structure of Zn-Ni alloy coatings was changed from g-phase Ni 3 Zn 22 to c-phase Ni 5 Zn 21. The plastic deformation and delamination were found to be wear mechanisms for the investigated coatings. While the Zn-14 wt% Ni alloys had the best wear resistance, Zn films had the most severe wear volume loss and the highest friction coefficient