Jilin 11 Technology Co.,Ltd

Jilin 11 Technology Co.,Ltd

Yeni bir iki boyutlu nanomalzeme olan mxen, aşırı sıcaklıklarda veya alanın vakumunda bir yağlayıcı görevi görebilir

2023 07/11

Bisiklet zincirlerini yağla yağlayabilirsiniz, ancak çelik endüstrisindeki veya Mars Rovers'taki sıcak konveyör bantları ne olacak? Viyana Teknoloji Üniversitesi şimdi Saarbrucken (Almanya), ABD'deki Purdue Üniversitesi ve Şili Üniversitesi (Santiago, Şili) araştırma gruplarıyla birlikte çok özel nanomalzemeler inceledi.



Son yıllarda, Mxenes'in malzeme kategorisi ("Maxene" olarak belirgin) yeni pil teknolojileriyle bağlantılı olarak bir heyecan yarattı. Ama şimdi de mükemmel bir katı yağlayıcı olduğunu kanıtlıyorlar, son derece dayanıklı ve en zor koşullarda bile görevlerini yerine getirebiliyorlar. Mxenes'in bu üstün özellikleri şimdi prestijli ACS Nano Journal'da yayınlanmıştır.

19605c265d44f8a1a51614967f5d30d4

Karbon malzemesi grafen gibi Mxen, 2D malzeme olarak adlandırılan kategoriye girer: tek atomların ultra ince katmanlarıdır ve üst veya alt katmanlarda güçlü bir bağları yoktur.



TU'nun Mühendislik Tasarım ve Ürün Geliştirme Enstitüsü'nün Triboloji Grubu başkanı Profesör Carsten Gachot, ilk olarak titanyum, alüminyum ve karbondan oluşan özel katmanlar sistemi olan Max Stage ile başladığınızı söylüyor. Anahtar hile, alüminumu hidroflorik asit ile aşındırmaktır.



O zaman geriye kalan bir grup atom ve kağıt parçaları gibi gevşek bir şekilde istiflenmiş ince titanyum ve karbon katmanı. Her katman kendi başına nispeten sabittir, ancak katmanlar birbirine göre kolayca hareket edebilir.
94debab29a776d3f6aba5bd5b05a00d2

Atomik katmanlar arasındaki bu taşınabilirlik, malzemeyi mükemmel bir kuru yağlayıcı haline getirir: çok düşük dirençli kayma aşınmaya neden olmadan elde edilebilir. Sonuç olarak, çelik yüzeyler arasındaki sürtünme altıncı altına düşürülebilir ve aşınma direnci son derece yüksektir: Mxen yağlama tabakası 100.000 hareket döngülerinden sonra bile düzgün çalışır.



Bu zor koşullarda kullanım için idealdir: Örneğin, uzay uçuşunda, yağlama yağı hemen bir vakumda buharlaşır, ancak ince toz formundaki mxen de orada kullanılabilir.



Atmosfer veya sıcaklık ile ilgisi yok



Carsten Gachot, grafen veya molibden disülfür gibi diğer ince film malzemeleri için benzer yaklaşımların denendiğini söylüyor. Ancak atmosferdeki neme hassas bir şekilde yanıt verirler. Su molekülleri katmanlar arasındaki bağlanma kuvvetini değiştirebilir. Mxene için ise daha az etkisi vardır.



Bir diğer belirleyici avantaj, birçok yağlayıcı yüksek sıcaklıklarda yağlılığını oksitler ve kaybettiğinden, mxenes'in ısı direncidir. Mxenes ise daha kararlıdır ve bazen mekanik olarak hareket eden parçaların bazen birkaç yüz santigrat dereceye ulaştığı çelik endüstrisinde bile kullanılabilir.



Profesör Gachot'un araştırma grubundan Dr. Philip Grutzmacher, Saarbruken'deki Saarbruken Üniversitesi ve ABD'deki Purdue Üniversitesi ile birlikte, Tu Wien'deki çeşitli deneylerde toz yağlayıcıyı inceledi. Dünyanın diğer tarafında, Şili'deki Profesör Andreas Rosenkranz bu çalışmayı başlatma ve tasarlama konusunda etkili oldu.



Carsten Gachot, endüstriden gelen malzemelere de önemli ilgi olduğunu söyledi. Bu mxenin çok hızlı bir şekilde seri üretilebileceğini düşünüyoruz.