Research on tribological properties of oil containing graphene oxide or hexagonal boron nitride

Celem tej publikacji jest przedstawienie wyników badań bazy olejowej SN-650 z różnymi stężeniami tlenku grafenu (GO), zredukowanego tlenku grafenu (rGO) wyprodukowanych przez Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie oraz heksagonalnego azotku boru (h-BN) wytwarzanego według technologii opracowanej w Wojskowej Akademii Technicznej. W pierwszej części pracy przedstawiono podstawowe wiadomości na temat grafenu i tlenku grafenu oraz możliwości ich zastosowania, w szczególności w dziedzinie tribologii. W drugiej części publikacji zaprezentowano wyniki badań właściwości smarnościowych próbek z dodatkiem 0,05%, 0,1%, 0,5%, 1% i 2% masy tlenku grafenu, zredukowanego tlenku grafenu oraz heksagonalnego azotku boru. Pomiary zrealizowano przy wykorzystaniu uniwersalnego nanomikrotestera UNMT oraz aparatu czterokulowego T-02, w Zakładzie Tribologii, Inżynierii Powierzchni i Logistyki Płynów Eksploatacyjnych (od 1.10.2019 r. Zakład Materiałów Pędnych i Smarów) Wydziału Mechanicznego (od 1.10.2019 r. Wydział Inżynierii Mechanicznej) Wojskowej Akademii Technicznej. Otrzymane wyniki wykazały korzystny wpływ wprowadzania do bazy olejowej SN-650 dodatków w postaci tlenku grafenu lub heksagonalnego azotku boru na właściwości tribologiczne oleju.The aim of this publication is to present the results of studies on the SN-650 oil base with various concentrations of graphene oxide (GO), reduced graphene oxide (rGO) produced by the Institute of Electronic Materials Technology in Warsaw and hexagonal boron nitride (h-BN) produced according to the technology developed at the Military University of Technology. The first part of the publication presents basic information about graphene oxide and the possibilities of its use, in particular in the field of tribology. The second part of the publication presents the results of tests of lubricity properties of the samples with the addition of 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1% and 2% of graphene oxide, reduced graphene oxide or hexagonal boron nitride. The measurements were carried out using the UNMT universal nano/microtester tester and the T-02 four-ball device, at the Department of Tribology, Surface Engineering and Logistics of Service Fluids, which is a part of the Institute of Mechanical Vehicles and Transport of the Mechanical Faculty of the Military University of Technology. The obtained results have demonstrated the beneficial effect of introducing additions in the form of graphene oxide or hexagonal boron nitride onto the tribological properties of the oil base

Application of graphene materials in tribology : analysis of state of the problem and the preliminary research

Publikacja ma na celu przybliżenie podstawowych informacji na temat jednego z najbardziej interesujących materiałów ostatnich lat, jakim jest grafen. Zamieszczono w niej informacje dotyczące struktury grafenu oraz niezwykłych właściwości, jakie z niej wynikają. Przedstawione zostały również metody wytwarzania grafenu oraz obszary techniki, w jakich opisywana substancja znajduje zastosowanie, oraz to, jak może zostać wykorzystana w przyszłości. Szczególną uwagę poświęcono formom zastosowania grafenu w tribologii, obejmującym wykorzystanie wspomnianej substancji w materiałach kompozytowych, powłokach ochronnych oraz jako dodatku do substancji smarnych. Publikacja została opracowana w oparciu o informacje i wyniki badań, zamieszczone w krajowych oraz zagranicznych artykułach, a także wyniki wstępnych badań własnych. Wyniki tych badań dotyczą zmian podstawowych parametrów smarnościowych substancji (oleju i smaru plastycznego) zawierających różną ilość tlenku grafenu (lub porównawczo heksagonalnego azotku boru). Rezultaty potwierdziły korzystny wpływ obecności tlenku grafenu w substancji smarującej na jej właściwości smarnościowe.Present publication describes one of the most interesting materials discovered in recent years, which is graphene. This paperwork contains information about graphene’s structure, properties, applications and methods of synthesis. The special attention has been given to tribological applications of graphene structures, including the usage of the graphene itself in the composite materials, protective integuments, and additives to lubricants (oils, greases). This publication was based on the information and research results published in the international articles and preliminary researches realized at the Military University of Technology as well. The research results concern the changes of basic lubricants’ parameters, which contain different amount of graphene oxide (or comparatively of hexagonal boron nitride). The results obtained during the tests indicate that graphene oxide could improve lubricating abilities of oils and greases