Investigando los Efectos de las Nanoplateletas de Grafeno y Al4C3 en el Rendimiento Tribológico de los Nanocompuestos a Base de Aluminio
Autores: Kolev, Mihail; Lazarova, Rumyana; Petkov, Veselin; Mourdjeva, Yana; Nihtianova, Diana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Nanoplateletas de grafeno
Propiedades tribológicas
Nanocompuestos a base de aluminio
Recocido
Al4C3
Metalurgia de polvos
Licencia
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Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
El estudio investiga los efectos de las nanoplateletas de grafeno (GNP) en las propiedades tribológicas de los nanocompuestos a base de aluminio, tanto recocidos después de la extrusión como no recocidos. También examina el papel del Al4C3 (carburo de aluminio) a nanoescala, que se forma en el nanocompuesto Al/GNP recocido, en el rendimiento tribológico de los nanocompuestos. Los nanocompuestos se fabricaron utilizando el método de metalurgia de polvos. La microestructura de los materiales compuestos se caracterizó utilizando técnicas de SEM, EDS, XRD y TEM. El coeficiente de fricción (CF) y el desgaste en masa de los compuestos se midieron utilizando una prueba de pin sobre disco en condiciones de fricción por deslizamiento en seco. Los resultados mostraron que la adición de GNP aumentó el coeficiente de fricción (CF) de los nanocompuestos hasta un 44% a 0.1% en peso de GNP, pero el CF disminuyó un 15% a 1.1% en peso de GNP. La concentración óptima de GNP para minimizar el CF y el desgaste en masa de los nanocompuestos a base de Al fue del 0.1% en peso. Además, la presencia de Al4C3 en el nanocompuesto Al/GNP recocido tuvo un efecto positivo en el CF a bajas concentraciones de GNP, con un aumento del 38% a 0.1% en peso de GNP, pero este efecto disminuyó a medida que aumentó la concentración de GNP. El estudio también encontró que el desgaste en masa de los nanocompuestos aumentó con la concentración de GNP, con un aumento del 46% en el desgaste en masa de 0.1% en peso de GNP a 0.5% en peso de GNP y un aumento del 202% de 0.1% en peso de GNP a 1.1% en peso de GNP. La presencia de Al4C3 también afectó el desgaste en masa, con el efecto disminuyendo a medida que aumentaba la concentración de GNP. El estudio observó un aumento en el desgaste en masa con el aumento de las concentraciones de GNP, pero el desgaste en masa de los Al/GNP recocidos con 1.1% en peso de GNP y Al4C3 fue un 52% menor que el compuesto de Al con 1.1% en peso. En general, este estudio proporciona información sobre el papel de las GNP y el Al4C3 en el rendimiento tribológico de los nanocompuestos a base de aluminio.
Descripción
El estudio investiga los efectos de las nanoplateletas de grafeno (GNP) en las propiedades tribológicas de los nanocompuestos a base de aluminio, tanto recocidos después de la extrusión como no recocidos. También examina el papel del Al4C3 (carburo de aluminio) a nanoescala, que se forma en el nanocompuesto Al/GNP recocido, en el rendimiento tribológico de los nanocompuestos. Los nanocompuestos se fabricaron utilizando el método de metalurgia de polvos. La microestructura de los materiales compuestos se caracterizó utilizando técnicas de SEM, EDS, XRD y TEM. El coeficiente de fricción (CF) y el desgaste en masa de los compuestos se midieron utilizando una prueba de pin sobre disco en condiciones de fricción por deslizamiento en seco. Los resultados mostraron que la adición de GNP aumentó el coeficiente de fricción (CF) de los nanocompuestos hasta un 44% a 0.1% en peso de GNP, pero el CF disminuyó un 15% a 1.1% en peso de GNP. La concentración óptima de GNP para minimizar el CF y el desgaste en masa de los nanocompuestos a base de Al fue del 0.1% en peso. Además, la presencia de Al4C3 en el nanocompuesto Al/GNP recocido tuvo un efecto positivo en el CF a bajas concentraciones de GNP, con un aumento del 38% a 0.1% en peso de GNP, pero este efecto disminuyó a medida que aumentó la concentración de GNP. El estudio también encontró que el desgaste en masa de los nanocompuestos aumentó con la concentración de GNP, con un aumento del 46% en el desgaste en masa de 0.1% en peso de GNP a 0.5% en peso de GNP y un aumento del 202% de 0.1% en peso de GNP a 1.1% en peso de GNP. La presencia de Al4C3 también afectó el desgaste en masa, con el efecto disminuyendo a medida que aumentaba la concentración de GNP. El estudio observó un aumento en el desgaste en masa con el aumento de las concentraciones de GNP, pero el desgaste en masa de los Al/GNP recocidos con 1.1% en peso de GNP y Al4C3 fue un 52% menor que el compuesto de Al con 1.1% en peso. En general, este estudio proporciona información sobre el papel de las GNP y el Al4C3 en el rendimiento tribológico de los nanocompuestos a base de aluminio.