Разработка и расчет дисковых диспергаторов для производства графеновых концентратов и модифицирования пластичных смазок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат наук Алхило Заман Абуд Алмалик Абуд Али

• Алхило Заман Абуд Алмалик Абуд Али
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Алхило Заман Абуд Алмалик Абуд Али

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Использование наноматериалов в качестве трибологических добавок в пластичных смазках

1.2 Использование графена и его производных для модифицирования смазочных материалов

1.3 Формирование антифрикционной пленки на поверхностях трения

1.4 Смесители вязких жидкостей

Выводы по Главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ И СМЕШИВАНИЯ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ И ГРАФЕНОВЫХ ПЛАСТИН В ЗАЗОРЕ МЕЖДУ НЕПОДВИЖНЫМ И ВРАЩАЮЩИМСЯ СТУПЕНЧАТЫМИ ДИСКАМИ

2.1 Движение вязкой жидкости в тонком зазоре между неподвижным и вращающимся дисками

2.1.1 Общие закономерностей движения

2.1.2 Движение вязкой жидкости в тонком зазоре между неподвижным и вращающимся плоскими дисками

2.1.3 Движение вязкой жидкости в тонком зазоре между неподвижным и вращающимся ступенчатыми дисками

2.2 Математическая модель процесса смешивания

2.2.1 Качественный анализ процесса

2.2.2 Математическая модель

2.2.3 Проведение модельных численных экспериментов

2.2.4 Идентификация параметров математической модели

2.2.4.1 Общая стратегия идентификации

2.2.4.2 Методика экспериментального определения

неоднородности смеси

Выводы по Главе

ГЛАВА 3. ПРОИЗВОДСТВО ГРАФЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ЖИДКОФАЗНОЙ СДВИГОВОЙ ЭКСФОЛИАЦИЕЙ ГРАФИТА

3.1 Выбор технологии производства графеновых концентратов для модифицирования пластичных смазок и оборудования для реализации этих технологий

3.2 Производство графеновых пластин сдвиговой эксфолиацией графита

3.2.1 Исходные материалы

3.2.2 Оборудование

3.2.3 Методика проведения процесса эксфолиации

3.2.4 Экспериментальные исследования процесса эксфолиации

3.3 Диагностика графеновых пластин

Выводы по Главе

ГЛАВА 4. ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

МОДИФИЦИРОВАННЫХ СМАЗОК

4.1 Методики испытаний

4.2 Определение трибологическнх характеристик на четырехшариковой машине трения

4.3 Результаты испытаний

4.4 Формирование антифрикционной пленки на поверхностях трения

Выводы по Главе

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Разработка способа получения графеносодержащих суспензий и

устройства для его осуществления

5.2 Создание лабораторного стенда для исследования реологических характеристик синтетических основ при

температуре до 70°С

5.3 Создание лабораторного стенда для исследования реологических характеристик пластичных смазок при температуре до 70°С

5.4 Методика расчета геометрических и режимных параметров дисковых диспергаторов

5.5 Разработка параметрического ряда дисковых диспергаторов

5.6 Модифицирование пластичных смазок в непрерывном режиме

Выводы по Главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и расчет дисковых диспергаторов для производства графеновых концентратов и модифицирования пластичных смазок»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Трение вызывает износ контактирующих и движущихся относительно друг друга деталей, что в конечном итоге приводит к поломке механизма или машины в целом. Кроме этого, на преодоление трения расходуется энергия. В частности, исследования, проведенные в Великобритании, Германии, США, Канаде и Китае, показали, что применение трибологических принципов и методов может привести к экономии от 1,0% до 1,4% ВНП индустриальной страны. Есть два наиболее эффективных подхода преодоления вышеупомянутых проблем: совершенствование смазки; создание антифрикционных материалов. Антифрикционные материалы можно использовать только при создании новых машин и механизмов, поэтому смазочные материалы широко используются в промышленности и производстве, чтобы защитить детали и инструменты от износа и сохранить соответствующее качество их поверхностей трения. Кроме того, смазочные материалы уменьшают коэффициент трения и отводят избыточное тепло, которое из-за трения накапливается в механических системах. Для улучшения эксплуатационных характеристик смазочных материалов используются различные добавки. В последние 10-15 лет многие исследователи рассматривают графен и его производные, как один из наиболее перспективных материалов для улучшения трибологических характеристик смазочных материалов. Основным препятствием использования пластичных смазок, модифицированных графеновыми наноструктурами является отсутствие дешевых и экологически чистых промышленных технологий и оборудования.

Таким образом, разработка технологий и оборудования для получения графеновых наноструктур и модифицирования ими пластичных смазок в промышленных масштабах является актуальной задачей.

Работа выполнялась в соответствии с ФЦП (Соглашение о предоставлении субсидии от 26 сентября 2016г. № 14.577.21.0253) и при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-38-90159.

Объектом исследования являются процессы и оборудование для получения графеновых концентратов и модифицирования ими пластичных смазок.

Предмет исследования - закономерности протекания указанных процессов и влияние режимных и геометрических параметров на интенсивность процессов и эксплуатационные характеристики модифицированных смазок.

Цель работы. Разработка способов и устройств для производства графеновых концентратов на масляной основе, улучшающих трибологические характеристики пластичных смазок.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

- исследовать процесс гомогенизации смеси пластичной смазки с графеновыми пластинами в диспергаторе со ступенчатыми дисками (ДСД) и определить влияние режимных и геометрических параметров на интенсивность и эффективность процесса;

- разработать математическое описание движения смеси пластичной смазки и графеновых пластин в малом зазоре между неподвижным корпусом и вращающимся ступенчатым диском;

- предложить механизм и разработать математическую модель процесса гомогенизации (смешивания) смеси графеновых наноструктур с пластичной смазкой, позволяющую прогнозировать время обработки, необходимое для достижения заданных характеристик готового продукта;

- разработать методику расчета режимных и конструктивных параметров

ДСД;

- создать параметрический ряд ДСД.

Научная новизна работы.

1. Установлено, что интенсивность процессов эксфолиации и гомогенизации увеличивается на 50% при периодическом изменении на 900 направления движения смеси пластичной смазки с механоактивированным графитом в малом зазоре (менее 0,1мм) между неподвижным и вращающимся ступенчатыми дисками, что послужило основанием для разработки способа получения графеносодержащих суспензий и устройства для его реализации.

2. Получены аналитические зависимости для расчета скоростей и траекторий движения смеси пластичной смазки и графеновых пластин, в малом зазоре между неподвижным и вращающимся ступенчатыми дисками, диаметра и скорости вращения дисков, производительности, мощности привода диспергатора.

3. Разработана математическая модель процесса смешивания в ДСД, основанная на декомпозиции процесса смешивания на радиальную и окружную составляющие. Это позволило определить рациональный режим загрузки компонентов в аппарат и рассчитать сочетание геометрических и режимных параметров, обеспечивающих заданную производительность и однородность готовой смеси.

4. Установлены предельные значения концентраций графеновых пластин в маслах в зависимости от числа слоев при эксфолиации графита и определены диапазоны изменения режимных параметров, при которых рост концентрации графеновых пластин в масляной суспензии линеен, т.е. интенсивность процесса эксфолиации не снижается, так при скоростях сдвига от 104 с-1 до 105 с-1, концентрации графита в исходной смеси от 5 до 20 %, числе циклов обработки суспензии от 30 до 60, предельная концентрации графеновых пластин, со средним числом слоев 10, составляет от 5 до 7 мг/мл.

5. Предложен механизм двухстадийного формирования антифрикционной графеновой пленки на поверхностях трения, при использовании пластичной смазки, модифицированной графеновыми пластинами, в соответствии с которым на первой стадии графеновые пластины заполняют

микро впадины на поверхности трения и образуют отдельные пятна, а на второй -на базе этих пятен образуется сплошная пленка. Практическая значимость

1. Разработан экологически чистый способ получения графеносодержащих суспензий и устройство для его осуществления с производительностью в 2 раза больше, чем у прототипа и не использующий химические реагенты.

2. Разработана методика расчета геометрических и режимных параметров ДСД (диаметры дисков, скорость их вращения, число и размеры выступов и пазов, мощность привода), обеспечивающих заданную производительность и качество модифицированной смазки.

3. Разработан параметрический ряд ДСД на основе унификации и оптимизации узлов ввода компонентов в аппарат, конфигурации неподвижного и вращающегося дисков, привода вращения.

4. Определены оптимальные концентрации графеновых наноструктур в пластичных смазках (от 0,05 до 0,4 мас.%) на основе углеводородных и кремнийорганических синтетических масел, а также сложных эфиров, в том числе работоспособных при температуре минус 70 градусов Цельсия и достигнуто улучшение трибологических характеристик этих смазок, в частности, для комплексной литиевой смазки: коэффициент трения уменьшен на 60%; диаметр пятна износа уменьшен на 35%; индекс задира увеличен на 14%; критическая нагрузка увеличена на 36%; нагрузка сваривания увеличена на 114%.

5. Установлено, что при контактных напряжениях от 0,3 до 1,6 ГПа, коэффициент трения в контакте шарик - шлифованная цилиндрическая поверхность из стали ШХ15 равен: 0,27-0,29; со смазкой Литол 24 - 0,19-0,21. При использовании смазки Литол 24, модифицированного 0,2% графеновых пластин коэффициент трения при контакте шарик - сталь ШХ15 составляет 0,11-0,13, а при контакте шарик - графеновая пленка равен 0,05-0,07. Таким образом, графеновая пленка уменьшает коэффициент трения примерно в 2 раза.

6. Результаты диссертационной работы использованы при выполнении ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно -

технологического комплекса России на 2014-2020 годы» тема «Разработка нового поколения многоцелевых пластичных смазок для использования в условиях Арктики и Крайнего Севера с применением противоизносных присадок на основе графена» (Соглашение о предоставлении субсидии от 26 сентября 2016 г. № 14.577.21.025).

Методология и методы исследования. В диссертационной работе проанализированы и систематизированы имеющиеся в российской и зарубежной научно-технической литературе сведения о процессах получения графеносодержащих суспензий и модифицирования ими пластичных смазок, оборудовании для реализации этих процессов, а также математическом описании движения вязких жидкостей в малых зазорах и моделировании процесса смешивания твердых и жидких компонентов.

Математическое описание движения вязкой жидкости проведено в предположении, что поток жидкости соответствует течению Куэтта. Моделирование процесса смешивания проводилось с использованием математического аппарата случайных марковских процессов дискретных в пространстве и времени.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экологически чистый способ получения графеносодержащих суспензий и устройство для его реализации, повышающие производительность в 2 раза.

2. Математическое описание движения смеси пластичной смазки с механоактивированным графитом в малом зазоре между неподвижным и вращающимся ступенчатыми дисками.

3. Экспериментальное обоснование диапазонов изменения основных режимных и геометрических параметров, обеспечивающих заданные значения производительности ДСД.

4. Методику расчета основных режимных и конструктивных параметров ДСД для получения графеновых концентратов и модифицирования ими пластичных смазок.

5. Двухстадийный механизм формирования антифрикционной графеновой пленки на поверхностях трения.

Достоверность полученных результатов определяется применением современных научно обоснованных методов и методик исследования, использованием современного исследовательского оборудования, привлечением взаимодополняющих методов исследования и статистической обработки результатов измерений.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 3-rd International Scientific-Practical Conference "Graphene and related structures: synthesis, production, and application", Тамбов 2019; International Scientific Practical Conference "Materials science, shape-generating technologies and equipment 2020" (ICMSSTE 2020) Yalta, Russia, May 25-29, 2020; II International Scientific and Practical Conference «Materials Science, Engineering and Energy: Problems and Prospects of Development», Barnaul November 20-21, 2020. Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 10 работ, из них 2 статьи в журналах рекомендованных ВАК, 8 статей в журналах индексируемых в Scopus и Web of Sciense, патент РФ.

Личный вклад автора.

В рамках диссертационной работы автор провел анализ научно -технической литературы и участвовал в постановке цели и задач исследования. Предложил механизм двухстадийного формирования антифрикционной графеновой пленки на поверхностях трения. Отработал методику получения графеновых наноструктур в масле, провел эксперименты, анализ и статистическую обработку экспериментальных данных, принимал активное участие в обсуждении результатов, написании патента и статей.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Использование наноматериалов в качестве трибологических добавок в

пластических смазках

Трибология это наука, которая фактически рассматривает и изучает три основных вопроса: трение; износ; смазку [1 -3]. Трение вызывает износ контактирующих и движущихся относительно друг друга деталей, что в конечном итоге приводит к поломке механизма или машины в целом. Кроме этого, на преодоление трения расходуется энергия [4, 5]. В частности, исследования, проведенные в Великобритании, Германии, США, Канаде и Китае, показали, что применение трибологических принципов и методов может привести к экономии от 1,0% до 1,4% ВНП индустриальной страны [4]. В исследовании, проведенном в 2012 году Holmberg et а1. [6], был сделан вывод, что до трети энергия топлива расходуется впустую из-за потерь на трение в двигателях и других движущихся частях, таких как коробка передач,

тормоза и шины. Их расчеты также показали, что если новый технологии снижения трения могут быть применены только к автобусам, потеря трения снизится на 18% через 5-10 лет (результаты экономия 174 000 миллионов евро в мире) и 61% в 15-25 лет (в результате экономия 576 000 миллионов евро в мире). Эта тенденция отражается и на транспортных средствах большой грузоподъемности [7,8]. Хольмберг и др., [9] проанализировали грузовики и автобусы и доказали, что 33% энергии топлива тратится на потерю трения в их двигателях. Кроме того, они показали, что во всем мире, 180 000 миллионов литров топлива были использованы для преодоления трения в тяжелых транспортных средствах в 2012.

Есть два наиболее эффективных подхода преодоления вышеупомянутых проблем: совершенствование смазки; создание антифрикционных материалов. Смазочные материалы широко используются в промышленности и производстве,

чтобы защитить детали и инструменты от износа и сохранить соответствующее качество их поверхностей трения. Кроме того, смазочные материалы оптимизируют коэффициент трения (СОБ) и отводят избыточное тепло, которое из-за трения накапливается в механических системах. Таким образом, улучшение свойств смазочного масла имеют большое значение в контексте защиты оборудования от вероятных повреждений и снижения потребления энергии [10].

Смазки состоят из широкого спектра базовых масел и присадок. Базовое масло имеет ряд важных ролей, но в основном это смазочная жидкость, которая разделяет поверхности движущихся частей обеспечивая жидкие пленки [11]. В дополнение к минимизации трения, оно удаляет тепло и частицы износа из системы.

Для улучшения эксплуатационных характеристик смазочных материалов используются различные добавки. За последние десятилетия многие исследования утверждают, что добавление наночастиц к смазочным материалам, такие как металл [12], оксид металла [13], сульфиды металлов [14], карбонат [15], борат [16], углеродные материалы [17, 18], органические материалы [19] и редкоземельные соединения [20] эффективно в уменьшают как трение, так и износ [21]. Снижение трения и противоизносные свойства улучшаются благодаря индивидуальным особенностям наночастиц, например, их размер, форма и физико-химическая природа [22].

Традиционно в качестве антифрикционных добавок используют дисульфид молибдена (MoS2) [23, 24, 25, 26, 27, 28]. В последние годы были разработаны технологии получения микросфер из МоБ2, которые более эффективны, чем пластинчатый МоБ2 [29, 30, 31, 32]. Чтобы улучшить смазочные свойства MoS2, на серицитной слюде ^М) были синтезированы новые наночастицы MoS 2 ^ЖМ) с двойной полой сферой, средний диаметр которых составляет приблизительно 90 нм [29]. Когда композицию DHSM / SM использовали в качестве добавки в полиальфаолефиновом масле, трение и износ уменьшались на 22,4% и 63,5% соответственно. Низкое трение и износ объясняются легким отшелушиванием DHSM. Композит DHSM / SM затем растирали при 40 МПа в течение 1 часа,

чтобы исследовать поведение расслоения и функциональной конверсии DHSM. Результаты показали, что DHSM (смазывающая структура) на SM может быть полностью отслоена до нанолистов (каталитическая структура) путем втирания. Полые микросферы MoS2 могут быть получены гидротермальным методом [30]. Результаты показали, что 0,50 мас.% полых микросфер МоБ2 могут заметно снизить коэффициент трения. Дисульфид молибдена используется не только для смазки механизмов, но и при прессовании [33].

Использование углеродных наноматериалов в качестве добавок к смазочным маслам недавнее новшество. Некоторые особенности трибологического поведения графита, алмаза и фуллерена были изучены в работах [34-39]. Углеродные наноматериалы можно разделить на четыре основных аллотропа: нульмерные (0Б); одномерными (Ш); двухмерный (2Б); трехмерные (3В). Типичным представителем нольмерных углеродных наноматериалов является фуллерен. Влияние фуллерена на трибологические характеристики масел и смазочных материалов достаточно подробно исследованы [40-42]. Микротрибологическое поведение аморфных и фуллереноподобных (БЬ) углеродных и нитридных углеродных покрытий, нанесенных фильтрованной катодной дугой было исследовано [43]. Все пленки показывают одинаковые коэффициенты трения, но разные механизмы износа. Пленки БЬ демонстрируют набухание поверхности с образованием слоя, который утолщается во время испытания, ограничивая износ и поддерживая низкое трение. Результаты износа аморфных пленок, включающие трибомеханические и трибохимические поверхностные явления, показывают, что поверхностный слой, образованный во время скольжения, является предшественником начала реального износа металла. Зеленая лазерная стратегия роста раствора для идеальных фуллереноподобных наносфер MoS2, в которой процессы морфологии и восстановления связей нанофлаков MoS2 участвуют в одностадийном лазерном облучении в условиях окружающей среды, представлена в статье [44]. Благодаря сферической форме, твердой структуре и улучшенной химической стабильности такие наносферы МоБ2 в качестве добавок в парафиновую жидкость могут эффективно снижать

коэффициент трения (уменьшение на ~ 47%) и повышать свойство предельного давления (> 2,24 ГПа).

Пленки фуллереноподобного гидрогенизированного углерода (FL-C: H) готовили на подложках из Si, стальных шариках и шариках Si 3N4 путем химического осаждения из газовой фазы метана, усиленного плазмой [45]. Исследовано фрикционное поведение пар сталь / FL-C: H, Si3N4 / FL-C: H, F-сталь / FL-C: H и F-Si3N4 / FL-C: H, и их изношенные поверхности были проанализированы сканированием электронная микроскопия (SEM) и трехмерные профили поверхности. Результаты показали, что пары F-сталь / FL-C: H и F-Si3N4 / FL-C: H имели более низкое трение и износ, чем пары сталь / FL-C: H и Si3N4 / FL-C: H соответственно , Трибологические различия обусловлены изменением микроструктуры и, соответственно, механических свойств пленок FL-C: H на подложке из Si, стали и шариков Si3N4.

Нанотрубки, нанопроволоки и наностержни, которые рассматриваются, как одномерные наноматериалы, имеют широкий спектр применения, в том числе в качестве трибологических добавок. В 2005 г. Chen et al. [46] началось изучение многостенных углеродных нанотрубок (MWNTs) в качестве добавки в масла. MWNT модифицировали с использованием серной и азотной кислот и кипячения со стеариновой кислотой (SA) для усиления трибологических свойств. Было доказано, что способность нано-смазки для уменьшения износа и трения зависит не только от трибологического поведения наночастиц, но также и о дисперсионной картине частиц в масле.

В 2013 году [47] исследовали эффекты MWCNT по вязкости, температуре вспышки, температуре застывания и термическому проводимость. Для предотвращения агломерации частиц и осаждаясь в масле использовали планетарную шаровую мельницу. Установлено, что увеличение концентрации нанотрубок на 0,2 мас.% приводит к увеличению на 13%, а 3,3% до температуры вспышки и температуры застывания масла соответственно. Однако эта возрастающая тенденция увеличивает содержание нанотрубок. Смазывающие свойства масла могут уменьшиться при увеличении количества нанотрубок, в

результате агломерации. С учетом всего этого противотока эффекты, они сообщили, что 0,1 мас.% MWCNTs в масло можно рассматривать как оптимальное количество. Многостенные углеродные нанотрубки (MWCNT), имеющие наружный диаметр 20-30 нм и длину 1-2 мкм, были диспергированы в четырех различных сортах полиальфаолефинов (PAOs, т.е. PAO 4, PAO 6). , PAO 40 и PAO 100) в различных концентрациях (0,025, 0,05, 0,075, 0,10 и 0,15 мас.%) [48]. Для оценки свойств трения, противоизносных свойств и противозадирных свойств. Трибологический тест проводился в соответствии со стандартом ASTM с использованием тестера с четырьмя шариками. Результаты испытаний показали, что с добавлением MWCNT фрикционные и износостойкие свойства PAO значительно улучшились по сравнению с базовыми маслами. Трибологические свойства бис (2,4,4-триметилпентил) фосфината ионной жидкости (IL) тригексилтетрадецилфосфония вместе с наночастицами (NP) Al2O3, CuO и SiO2 были исследованы в качестве присадки к смазочным материалам в минеральном базовом масле группы 1 [49]. Около 0,5 мас.% Добавок добавляли в базовое масло, и проводились трибологические испытания при мягких (предусмотренных) и тяжелых (ASTM D 4172D) рабочих условиях для оценки синергизма между IL и NP. Это исследование показывает превосходную синергию между NP, IL, Al 2O3 и CuO в улучшении свойств трибологического и экстремального давления (EP). Гибридные нанолубриканты Al2O3 и CuO снизили трение на 19% и 24%, а износ -на 32% и 36%, соответственно, в условиях испытаний ASTM. IL Хотя микромасштабные частицы алмаза в настоящее время широко используется в промышленности в качестве полирующего материала, было доказано, что наноразмерные частицы алмаза могут действовать как шариковые подшипники между скользящими частями машины [50].

В исследовании [51] сообщается о характеристиках фреттингового трения и износа испытательных пар сталь / медь, смазываемых в диспергированном в наноалмазе масле с плоской конфигурацией при 106 Н. После 4 * 104 циклов фреттинга результаты показывают, что добавление составляет 0,2 мас.% наноалмазы в масле снижают момент трения от 0,12 Нм чистого масла до 0,08 Нм.

В частности, объем износа уменьшен на порядок по сравнению с тем, который был испытан в чистом масле. Микроструктурный анализ показывает, что значительное снижение трения и износа связано с коллективными эффектами, включая образование прочных трибофильмов, усиленных наноалмазом, двойные границы, вызванные износом, и хорошую механическую связь между трибофильмами и подложкой.

Различные наночастицы проявляют различные физико-химические свойства (например, структуру и форму), которые могут влиять на их смазывающие свойства. В этой работе шесть наножидкостей, а именно MoS2, ЗЮ2, алмаз, углеродные нанотрубки (УНТ), А12О3 и /Ю2, использовались в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей с минимальным количеством для выбора типа наночастиц с оптимальными характеристиками смазки при измельчении никелевого сплава GH4169 [52]. Результаты экспериментов позволили сделать следующие выводы: 1) наночастицы со сферической или сферической молекулярной структурой и наножидкости с высокой вязкостью демонстрируют превосходные характеристики смазывания. 2) Эффект полировки частиц наноалмазов улучшает их морфологию поверхности. 3) Смазывающие свойства шести наножидкостей описываются в следующем порядке: 7г02 <CNTs <N0 <МоБ2 <БЮ2 <Л12О3.

Результаты показали, что добавление 0,5 мас.% наночастиц в вазелин может снизить трение на 10% [53]. Вопросы использования наночастиц для улучшения трибологических характеристик смазочных материалов рассматриваются в работах [54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62]. Анализ более ранних исследований представлен в обзорах [63, 64, 65]

1.2 Использование графена и его производных для модифицирования

смазочных материалов

Одним из перспективных направлений повышения эксплуатационных характеристик смазочных материалов является их модифицирование графеном и его производными. Экспериментальные испытания смазочных материалов, модифицированных графеном были выполнены на механическом узле (сплайновая муфта), обычно используемый во многих промышленных применениях [66]. В частности, сила трения была измерена, смазывая детали с различными составы жиро-графеновых соединений. Испытания проводились с помощью специальной испытательной установки. Результаты показывают, что графен, добавленный в смазку, снижает коэффициент трения. Новые перспективы использования графена в качестве антифрикционной добавки в смазочные материалы открылись после разработки технологии получения графеносодержащих суспензий методом жидкофазной сдвиговой эксфолиации графита [67]. Данная технология является экологически чистой, безотходной и легко масштабируемой.

Для модифицирования масла графен готовили методом расслоения в жидкой фазы, а затем методом микрофлюидизации его равномерно диспергировали в смазочном масле SAE 10W-30 [68]. Смазочные масла без графена и с четырьмя различными концентрациями графена были испытаны дважды соответственно на трибометре с штифтом на диске при высоком удельном давлении 10 МПа и низкой линейной скорости 0,3 м/с. После испытаний царапины на дисках наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) и трехмерной (3D) системы поверхностной метрологии. Масло с 0,05 мас.% графена показало минимальный коэффициент трения, самую низкую удельную износостойкость и малейшее царапание. Результаты показали, что графен, диспергированный в масле SAE 10W-30 с оптимальной концентрацией, улучшил антифрикционные и противоизносные

характеристики. Данное масло с графеном можно использовать для приготовления смазочных материалов.

Исследования макробритологического поведения графенсодержащего масла при смазке стальных / стальных контактов и контактов DLC / БЬС показали, что графеновые пластинки в качестве присадок к базовому маслу могут, особенно в режиме граничной смазки, снижать трение в контактах до 50%, а также в контактах сталь / сталь до 44% [69]. Влияние концентрации графена (0-5 мас.%) и режимов смазки на формирование трибофильма также исследовано и объяснено с помощью схематической двухмерной модели контакта.

Влияние различных точечных дефектов на свойства износа многослойного графена было исследовано методом молекулярной динамики [70]. Результаты показали, что наличие дефекта Стоун-Уэльса, двойных вакансий и одиночной вакансии снижает критическую нормальную нагрузку для начала адгезионного износа до 85, 15 и 11% от нагрузки неповрежденного графена, соответственно. Анализ поверхностей потенциальной энергии дефектных листов графена показал, что это самая высокая химическая реактивность, вызванная точечными дефектами, которая определяет начало износа адгезива. Это исследование обеспечивает понимание на атомном уровне ослабления влияния точечных дефектов на износостойкость многослойного графена.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Алхило Заман Абуд Алмалик Абуд Али, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Blau PJ. Friction science and technology: from concepts to application. Taylor and Francis Group / CRC Press; 2009.

2. Sviridenok A. I. Latest developments in tribology in the journal Friction and Wear / A. I. Sviridenok, Nikolai Myshkin, Nikolai Myshkin, Inna Kavaliova, Inna Kavaliova // November 2015Journal of Friction and Wear 36(6):449-453 DOI: 10.3103/S106836661506015X.

3. Bartz W.J. Tribology, lubricants and lubrication engineering - a review / W. J. Bartz Wear 1978;49(1):1-18.

4. Jost H.P. Trubology micro & macro economics: a road ro economic savings / H.P. Jost // Lubrication Engineering 2005, 2995, 61(10): pp.18-22.

5. Simon C. T., McMillan M. L. Automotive tribology overview of current advances and challenges for the future / Simon C. Tung, Michae L. McMillan July // Tribology International 2004, 37(7) pp. 517-536 DOI: 10.1016/j.triboint.2004.01.013.

6. Holmberg K, Andersson P., Erdemir A. Global energy consumption due to friction in passenger cars / K. Holmberg, P. Andersson, A. Erdemir . // Tribol Int 2012;47(0) pp.221 -234 https://doi.org/10.1016/j.triboint.2011.11.022.

7. Fox I.E. Numerical evaluation of the potential for fuel economy improvement due to boundary friction reduction within heavy-duty diesel engines / I.E. Fox // Tribol Int 2005;38(3) pp.265-275 https://doi.org/10.1016/j.triboint.2004.08.010.

8. Mohamed-Kassim Z, Filippone A. Fuel savings on a heavy vehicle via aerodynamic drag reduction / Z.Mohamed-Kassim, A. Filippone // Transp Res Part D Transp Environ 2010;15(5) pp.275-284 DOI: 10.1016/j.trd.2010.02.010.

9. Holmberg K. et al. Global energy consumption due to friction in trucks and buses / K. Holmberg, P. Andersson, N-O. Nylund, K. Makela, A. Erdemir // Tribol Int 2014;78(0) pp.94-114 DOI: 10.1016/j.triboint.2014.05.004.

10. Choi Y. et al. Tribological behavior of copper nanoparticles as additives in oil / Y. Choi, C. Lee, Y. Hwang, M. Park, J. Lee, C. Choi, M. Jung // Curr Appl Phys 2009;9 pp.124-127 DOI: 10.1016/j.cap.2008.12.050.

11. Mortier R.M., Fox M.F., Orszulik S.T. Chemistry and technology of lubricants / R.M.Mortier, M.F. Fox, S.T. Orszulik // 3rd ed. Springer; 2010 DOI: 10.1023/b105569.

12. Liu G/ et al. Investigation of the mending effect and mechanism of copper nano-particles on a tribologically stressed surface / G. Liu, X. Li, B. Qin, D. Xing, Y. Guo, R. Fan // Tribol Lett 2004;17(4) pp.961-966 DOI: 10.1007/s11249-004-8109-6.

13. Battez A. H. et al. CuO, ZrO2 and ZnO nanoparticles as antiwear additive in oil lubricants / A. Hernández Battez, Rubén González Rodríguez J. L. Viesca J.E. Fernández J. M. Diaz Fernandez Angel Machado R. Chou J. A. Riba // Wear 2008; 265(3-4) pp.422-428 DOI: 10.1016/j.wear.2007.11.013.

14. Chen S, Liu W, Yu L. Preparation of DDP-coated PbS nanoparticles and investigation of the antiwear ability of the prepared nanoparticles as additive in liquid paraffin / S. Chen, W. Liu, L. Yu // Wear 1998;218(2):153-158 https://doi.org/10.1016/S0043-1648(98)00220-8.

15. Rapoport et al. Inorganic fullerene-like material as additives to lubricants: structure-function relationship / L. Rapoport, Y. Feldman, M. Homyonfer, H. Cohen, J. Sloan, J.L.Hutchison, R. Tenne // Wear 1999;225-229(Part 2) pp.975-982 doi.org/10.1016/S0043-1648(99)00040-X.

16. Hu Z.S., Dong J.X., Chen G.X. Study on antiwear and reducing friction additive of nanometer titanium borate / Z.S. Hu, J.X. Dong, G.X. Chen // Wear 1998;216(1) pp.87-91 doi.org/10.1016/S0301-679X(98)00042-5Get.

17. Huang H.D. et al. An investigation on tribological properties of graphite nanosheets as oil additive / Huang H.D., Tu JP, Gan LP, Li CZ. // Wear 2006;261(2) 140-144 doi.org/10.1016/j.wear.2005.09.010.

18. Al-Saadi D. A. Y. et al. Modification of Graphite Greases Graphene Nanostructures / D. A. Y. Al-Saadi, V. F. Pershin, B. N. Salimov, S. A. Montaev // Journal of Friction and Wear, 2017, Vol. 38, No. 5, pp. 355-358.

19. Rico E.F., Minondo I., Cuervo D.G. The effectiveness of PTFE nanoparticle powder as an EP additive to mineral base oils / E.F. Rico, I. Minondo,

D.G. Cuervo // Wear 2007; 262(11-12) pp.1399-13406 doi.org/10.1016/j.wear.2007.01.022.

20. Zhang Z. et al. The effect of LaF3 nanocluster modified with succinimide on the lubricating performance of liquid paraffin for steel-on-steel system /Z. Zhang, L. Yu, W. Liu, Q. Xue // Tribol Int 2001;34(2) pp.83-88 doi.org/10.1016/S0301-679X(00)00135-3.

21. Zhang B.S. et al. CU nanoparticles effect on the tribological properties of hydrosilicate powders as lubricant additive for steelesteel contacts / B.S. Zhang, B.S. Xu, Y. Xu, F. Gao, P.J. Shi, Y.X. Wu // Tribol Int 2011;44(7-8) pp.878-886 doi.org/10.1016/j.triboint.2011.03.002.

22. Wu Y.Y., Tsui W.C., Liu T.C. Experimental analysis of tribological properties of lubricating oils with nanoparticle additives / Y.Y. Wu, W. C. Tsui, T.C. Liu // Wear 2007;262(7-8) pp.819-825 doi.org/10.1016/j.wear.2006.08.021.

23. Wang Y. et al. Friction reduction of water based lubricant with highly dispersed functional MoS2 nanosheets / Y. Wang, D. Y. Du, J. Deng, Z. Wang/ Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects Volume 562, 5 February 2019, pp. Pages 321-328 https://doi.org/10.1016/i.colsurfa.2018.11.047.

24. Cai T. In situ tribochemical sulfurization of polyisobutylene-based molybdenum species for enhanced tribo-performance / Tao Cai, Dan Liu, Lina Zhao, Mengting Ye, Shenggao Liu/ Tribology International 136 (2019) 556-569 https://doi.org/10 1016/j .triboint.2019.04.021.

25. Wang Y. Enhanced tribological properties of the composite films based on ionic liquid with MoS2 nanosheets as additives / Yongxia Wang, Xing'an Cao , Haojie Lang, Xingzhong Zeng, Bo Chen, Ruling Chen, Yitian Peng // New Journal of Chemistry Issue 7, 2018 doi.org/10.1039/C7NJ04607C.

26. Rawat S.S. et al. Pristine and Alkylated MoS2 Nanosheets for Enhancement of Tribological Performance of Paraffin Grease Under Boundary Lubrication Regime / Sooraj S. Rawat , A. P. Harsha , Deepak P. Agarwal , Sangita Kumari , Om P. Khatri // J. Tribol. Jul 2019, 141(7): 072102 https://doi.org/10.1115/1.4043606.

27. Zhao J. et al. An Investigation on the Tribological Properties of Multilayer Graphene and MoS2 Nanosheets as Additives Used in Hydraulic Applications / J. Zhao J., Y. He, Y. Wang, W. Wang, L. Yan, J. Luo // Tribology International Volume 97, May 2016, Pages 14-20 http://dx.doi.org/10 1016/j .triboint.2015.12.006.

28. Hongmei X. et al. Synergistic Effect of MoS2 and SiO2 Nanoparticles as Lubricant Additives for Magnesium Alloy-Steel Contacts / Xie Hongmei, Bin Jiang, Xingyu Hu, Cheng Peng, Hongli Guo, Fu-Sheng Pan // June 2017 Nanomaterials 7(7):154 DOI: 10.3390/nano7070154 LicenseCC BY 4.0.

29. Liu Y. et al. Double hollow MoS2 nano-spheres: Synthesis, tribological properties, and functional conversion from lubrication to photocatalysis / Yueru Liu, Kunhong Hua, Enzhu Hua, Jianhua Guo, Chengliang Han, Xianguo Hu/ Applied Surface Science 392 (2017) 1144-1152 http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.09.132.

30. Liu L., Zhou W. MoS2 hollow microspheres used as a green lubricating additive for liquid Paraffin / Lei Liu, Wei Zhou // Tribology International 114 (2017) pp. 315-321 doi.org/10.1016/j .triboint.2017.04.043.

31. Liu L. et al. Enhanced Lubrication and Photocatalytic Degradation of Liquid Paraffin by Hollow MoS2 Microspheres / Lei Liu, Wei Zhou, Yitian Peng, Songlong Jiao, Yazhou Huang, Jun Lv // ACS Omega 2018, 3, pp. 3120-3128 DOI: 10.1021/acsomega.7b01587.

32. Luo T. et al. Green laser irradiation-stimulated fullerene-like MoS2 nanospheres for tribological applications / Ting Luo, Xinchun Chen, Li Wang, Ping Wang, Cuncheng Li, Haibo Zeng, Bingqiang Cao // Tribology International Volume 122, June 2018, Pages 119-124 https://doi.org/10.1016/j .triboint.2018.02.040.

33. Kaplonek W. et al. Experimental studies on MoS2-treated grinding wheel active surface condition after high-efficiency internal cylindrical grinding process of INCONEL® alloy 718 / Wojciech Kaplonek, Krzysztof N adolny, Marzena Sutowska, Mozammel Mia, Danil Yurievich Pimenov, Munish Gupta // Micromachines 2019;10. 255 doi:10.3390/mi10040255.

34. Cursaru D.L. et al. The efficiency of Co-based single-wall carbon nanotubes (SWNTs) as an AW/EP additive for mineral base oils / D.L.Cursaru,

C.Andronescu, C.Pirvu, R.Ripeanu // Wear 2012;290-291(0) pp.133-139 https://doi.org/10.1016/iwear.2012.04.019.

35. Rapoport L. et al. Behavior of fullerene-like WS2 nanoparticles under severe contact conditions / L. Rapoport, O. Nepomnyashchy, I. Lapsker, A. Verdyan, A. Moshkovich, Y. Feldman, R. Tenne // Wear 2005;259(1-6) pp.703-707 https://doi.org/10.1016/iwear.2005.01.009.

36. Thomas P. et al. Tribological properties of low-temperature graphite fluorides. Influence of the structure on the lubricating performances / P.Thomasa, K.Delbe, D.Himmel, J.L.Mansot, F.Cadore, K.Guerin, M.Dubois, C.Delabarre, A.Hamwib // J Phys Chem Solids 2006; 67(5-6) pp.1095-1099 https://doi.org/10.1016/i.ipcs.2006.01.084.

37. Lee J et al. Application of fullerene-added nano-oil for lubrication enhancement in friction surfaces / J. Lee, S. Cho, Y. Hwang, H-J. Cho, C. Lee, Y. Choi, B-C. Ku, H. Lee, B. Lee, D. Kim, S.H. Kim // Tribol Int 2009;42(3) pp.440-447 doi.org/10.1016/j.triboint.2008.08.003.

38. Cao T. et al. Microtribologic properties of a covalently attached nanostructured self-assembly film fabricated from fullerene carboxylic acid and diazoresin /T. Cao, F. Wei, Y.Yang, L.Huang, X. Zhao, W. Cao // Langmuir 2002; 18(13) pp.5186-5189 https://doi.org/10.1021/la025691m.

39. Ankush R., Ankush A. Lubrication performance of synthetic oil mixed with diamond nanoparticles: Effect of concentration / R. Ankush, A. Ankush // Materials Today: Proceedings 5 (2018) 20588-20594 doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.438.

40. Lee J. et al. Enhancement of lubrication properties of nano-oil by controlling the amount of fullerene nanoparticle additives / J.Lee., S.Cho, Y.Hwang, C.Lee , S.H. Kim // Tribol Lett 2007;28(2) pp. 203-208 DOI: 10.1007/s11249-007-9265-2.

41. Ku B.C., Han Y.C., Lee J.E., Lee J.K., Park S.H., Hwang Y.J. Tribological effects of fullerene (C60) nanoparticles added in mineral lubricants according to its viscosity / B.C. Ku, Y.C. Han, J.E. Lee, J.K. Lee, S.H. Park, Y.J. Hwang // Int J Precis Eng Manuf 2010;11(4) pp.607-611 https://doi.org/10.1007/s12541-010-0070-8.

42. Kalin M., Kogovsek J., Remskar M. Mechanisms and improvements in the friction and wear behavior using MoS2 nanotubes as potential oil additives / M.Kalin, J.Kogovsek, M.Remskar // Wear 2012;280 pp.36 -45

https://doi.org/10.1016/j.wear.2012.01.011.

43. Flores-Ruiza F.J. et al. Micro-tribological performance of fullerene-like carbon and carbon-nitride surfaces / F.J.Flores-Ruiza, M.D. Tuckerb, K.D.Bakoglidis, X.Yu, A.J.Gellman, A.Herrera-Gomeze, L.Hultman, J.Rosen, E.Broitman // Tribology International Volume 128, December 2018, Pages 104-112 https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.07.009.

44. Luo T. et al. Green laser irradiation-stimulated fullerene-like MoS2 nanospheres for tribological applications / Ting Luo, Xinchun Chen, Li Wang, Ping Wang, Cuncheng Li, Haibo Zeng, Bingqiang Cao/Tribology International Volume 122, June 2018, Pages 119-124 https://doi.org/10.1016/j .triboint.2018.02.040.

45. Wang Y. et al. The tribological behaviors between fullerene-like hydrogenated carbon films produced on Si substrates, steel and Si3N4 balls / Yan Wang, Xiao Ling, Yongfu Wang, Jun Zhao, Junyan Zhang Yan Wang, Xiao Ling, Yongfu Wang, Jun Zhao, Junyan Zhang // Tribology International Volume 115, November 2017, Pages 518-524 https://doi.org/10.1016/j .triboint.2017.06.033.

46. Zhang D, Wang Y. Synthesis and applications of onedimensional nano-structured polyaniline: an overview / D. Zhang, Y. Wang // Mater Sci Eng B 2006;134(1) pp.9-19 https://doi.org/10.1016/j.mseb.2006.07.037.

47. Ahmadi H. et al. Preparation and thermal properties of oil-based nanofluid from multi-walled carbon nanotubes and engine oil as nano-lubricant / H. Ahmadi, A. Rashidi, A. Nouralishahi, S.S. Mohtasebi // Int Commun Heat Mass Transf 2013;46(0) pp.142-147 https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2013.05.003.

48. Kumar H., Harsha A. P. Investigation on Friction, Anti-wear, and Extreme Pressure Properties of Different Grades of Polyalphaolefins With Functionalized Multi-walled Carbon Nanotubes as an Additive / H. Kumar , A. P. Harsha //J. Tribol. Aug 2020, 142(8): 081702 https://doi.org/10.1115/1.4046571.

49. Upendra M. , Vasu V. Synergistic Effect Between Phosphonium-Based Ionic Liquid and Three Oxide Nanoparticles as Hybrid Lubricant Additives / M. Upendra , V. Vasu // J. Tribol. May 2020, 142(5): 052101 https://doi.org/10.1115/1.4045769.

50. Hirata A, Igarashi M, Kaito T. Study on solid lubricant properties of carbon onions produced by heat treatment of diamond clusters or particles / A. Hirata , M. Igarashi, T. Kaito // Tribol Int 2004;37(11-12) pp. 899-905 https://doi.org/10.1016/i.triboint.2004.07.006.

51. Yaogang W. et al. Experimental evaluation of the lubrication properties of the wheel/workpiece interface in MQL grinding with different nanofluids / W. Yaogang, L. Changhe, Z. Yanbin, L. Benkai, Y. Min, Z. Xianpeng, S. Guo, L. Guotao // Tribol Int 2016; doi: 10.1016/j.triboint.2016.03.023. (1 EXPLORATION OF GRAPHENE ASSISTED VEGETABLES OIL BASED).

52. Chen Y. et al. Anti-Galling Effects of a-Zirconium Phosphate Nanoparticles as Grease Additives Yan Chen , Xuezhen Wang , Abraham Clearfield , Hong Liang/J. Tribol. Mar 2019, 141(3): 031801 https://doi.org/10.1115/L4041538.

53. Lee CG, et al. A study on the tribological characteristics of graphite nano lubricants / C-G. Lee, Y-J. Hwang, Y-M. Choi, J-K. Lee, C. Choi, J-M. Oh // Int J Precis Eng Manuf 2009;10(1) pp. 85-90 doi.org/10.1007/s12541-009-0013-4.

54. Shahnazar S. et al. Enhancing lubricant properties by nanoparticle additives / S. Shahnazar, S. Bagheri, S. Bee, A. Hamid // International journal of hydrogen energy (2015) 1-18 http://dx.doi.org/10.1016/iiihydene.2015.12.040.

55. Lu Z. et al. Preparation and tribological properties of WS2 and WS2/TiO2 nanoparticles / Z. Lu, Z. Cao, E. Hu, K.Hu, X. Hu/ Tribology International 2018 doi: https://doi.org/10.1016/ j .triboint.2018.09.030.

56. Sang L. V. et al. Friction and friction heat of micronscale iron / Le Van Sang , Akihiko Yano , Ai Isohashi , Natsuko Sugimura , Hitoshi Washizu //J. Tribol. 119 апрель 2020 Paper No: TRIB-19-1047 https://doi.org/10.1115/1.4046815.

57. Korkmaz S. et al. A Comprehensive Investigation on Tribological Performance of Nano-Silver and Nano-Gold Additivated Fluids on Wearing Surfaces /

S. Korkmaz , M. H. Cetin , S. Dogan , K. Ozen, E. Ayhan, M. Ozgul , S. F. Ozdemir //J. Tribol. Aug 2020, 142(8): 082101 https://doi.org/10.1115/1.4046570.

58. Kerni L, Raina A, Haq I. M. Friction and wear performance of olive oil containing nanoparticles in boundary and mixed lubrication regimes / L. Kerni, A. Raina, I. M. Haq // Wear 2019;426-427:819-27. https://doi.org/10.1016/i.wear.2019.01.022.

59. Xua Y.F. et al. Synergistic effects of electroless piston ring coatings and nano-additives in oil on the friction and wear of a piston ring/cylinder liner pair / Y.F. Xua, Q. Zheng , J. Geng, Y.H. Dong, M. Tian, L.L. Yao, K.D. Dearnd // Wear 2019;422-423:201-11 https://doi.org/10.1016/jwear.2019.01.064.

60. Yi-LanYou Investigation of the influence of solid lubricants on the tribological properties of polyamide 6 nanocomposite / Yi-LanYou, Du-Xin Li, Gao-Jie Si, Xin Deng // Wear Volume 311, Issues 1 -2, 15 March 2014, Pages 57-64 https://doi.org/10.1016/iwear.2013.12.018.

61. Ali M. et al. Reducing frictional power losses and improving the scuffing resistance in automotive engines using hybrid nanomaterials as nano-lubricant additives / Mohamed Kamal Ahmed Ali, Hou Xianjun, Liqiang Mai, Chen Bicheng, Richard Fiifi Turkson, Cai Qingping // Wear Volumes 364-365, 15 October 2016, Pages 270-281 https://doi.org/10.1016/iwear.2016.08.005.

62. Sarno M. et al. One-step "green" synthesis of dispersable carbon quantum dots/poly (methyl methacrylate) nanocomposites for tribological applications / Maria Sarno, Waleed Ahmed Abdalglil Mustafa, Adolfo Senatore, Davide Scarpa // Tribology International Volume 148, August 2020, 106311 https://doi.org/10 1016/j .triboint.2020.106311.

63. Xiao H, Liu S. 2D nanomaterials as lubricant additive: a review / H. Xiao, S. Liu // Mater Des 2017;135:319-32. https://doi.org/10 1016/i .matdes.2017.09.029.

64. Chen X., Li J. Superlubricity of carbon nanostructures / Xinchun Chen, Jinjin Li // Carbon Volume 158, March 2020, Pages 1-23 https://doi.org/10.1016/i.carbon.2019.11.077.

65. Pu J.-B., Wang L.-P., Xue Q.-J. Progress of tribology of graphene and graphene-based composite lubricating materials / J.-B. Pu, L.-P. Wang, Q.-J. Xue // Mocaxue Xuebao/Tribology January 2014 34(1) pp.93-112.

66. Mura A., Cura F., Adamo F. Evaluation of graphene grease compound as lubricant for spline couplings / Andrea Mura, Francesca Cura, Federica Adamo Andrea Mura, Francesca Cura, Federica Adamo // Tribology International 2017 10.1016/i.triboint.2017.08.027.

67. K.R. Paton, E. Varrla, C. Backes, R.J. Smith, U. Khan, A. O'Neill, C. Boland, M. Lotya, O.M. Istrate, P. King, T. Higgins, S. Barwich, P. May, P. Puczkarski, I. Ahmed, M. Moebius, H. Pettersson, E. Long, J. Coelho, S.E. O'Brien, E.K. McGuire, B.M. Sanchez, G.S. Duesberg, N. McEvoy, T.J. Pennycook, C. Downing, A. Crossley, V. Nicolosi, J.N. Coleman, Nat. mater. 13(6), 3944 (2014).

68. Wang X. et al. Experimental research on tribological properties of liquid phase exfoliated graphene as an additive in -30 SAE 10W lubricating oil Experimental research on tribological properties of liquid phase exfoliated graphene as an additive in -30 SAE 10W lubricating oil / Xinbo Wang, YafeiZhang, Zhongwei Yin, Yaniie Su, Yanping Zhang, Jun Cao // Tribology International Volume 135, July 2019, Pages 2937 https://doi.org/10.1016/i.triboint.2019.02.030.

69. Kogovsek J., Kalin M. Lubrication performance of graphene-containing oil on steel and DLC-coated surfaces / Janez Kogovsek, Mitjan Kalin //Tribology International Volume 138, October 2019, Pages 59-67 https://doi.org/10.1016/i.triboint.2019.05.026.

70. Zheng F., Duan F. Atomistic mechanism of the weakened wear resistance of few-layer graphene induced by point defects / Fang Zheng Fangli Duan // Tribology International Volume 134, June 2019, Pages 87-92 https://doi.org/10.1016/i.triboint.2019.01.035.

71. Berman D., Erdemir A., Sumant A.V. Reduced wear and friction enabled by graphene layers on sliding steel surfaces in dry nitrogen / Diana Berman, Ali Erdemir, Anirudha V.Sumant // Carbon Volume 59, August 2013, Pages 167-175 https://doi.org/10.1016/i.carbon.2013.03.006.

72. Zhao W., Duan F. Friction properties of carbon nanoparticles (nanodiamond and nanoscroll) confined between DLC and a-SiO2 surfaces / Weili Zhao, Fangli Duan // Tribology International Volume 145, May 2020, 106153 https://doi.org/10.1016/i.triboint.2019.106153.

73. Vidal F.A.C., Fvila A.F. Tribological Investigation of Nanographite Platelets as Additive in Anti-Wear Lubricant: A Top-Down Approach / Flavio A. C. Vidal , Antonio F. Ávila // July 2014Journal of Tribology 136(3):031603 https://doi.org/10.1115/1.4027479.

74. Bhaumik S., Datta S., Pathak Analyses of Tribological Properties of Castor Oil With Various Carbonaceous Micro- and Nano-Friction Modifiers / Shubrajit Bhaumik , Shubhabrata Datta , S. D. Pathak //J. Tribol. Nov 2017, 139(6): 061802 https://doi.org/10.1115/1.4036379.

75. Missala T., Szewczyk R., Winiarski W. Study on Tribological Properties of Lubricating Grease with Additive of Graphene / T. Missala, R. Szewczyk, W. Winiarski // January 2015 Advances in Intelligent Systems and Computing 352:181-187 DOI: 10.1007/978-3-319-15835-8_20.

76. Dou X. et al. Self-dispersed crumpled graphene balls in oil for friction and wear reduction / Xuan Dou, Andrew R. Koltonow, Xingliang He, Hee Dong Jang, Qian Wang, Yip-Wah Chung, and Jiaxing Huang // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2016;113(6):1528-1533. Doi:10.1073/pnas.1520994113.

77. Yu W. et al. Graphene based silicone thermal greases / Wei Yua, Huaqing Xie, Lifei Chen, Zhigang Zhu, Junchang Zhao, Zhenhai Zhang // Physics Letters Vol. 378 (2014)207-211. DOI: 10.1016/j.physleta.2013.10.017.

78. Cheng Z-L., Qin X-X. Study on friction performance of graphene-based semisolid grease / Zhi-Lin Cheng, Xi-Xi Qin // Chinese Chemical Letters 25 (2014) 13051307. DOI: 10.1016/j.cclet.2014.03.010.

79. Azman S.S.N. et al. Study of tribological properties of lubricating oil blend added with graphene nanoplatelets / Siti Safiyah Nor Azman, Nurin Wahidah Mohd

Zulkifli, H.H. Masiuki, Mubashir Gulzar, Rehan Zahid // J Mater Res 2016;31:1932-8. DOI: 10.1557/imr.2016.24.

80. Guo Y-B, Zhang S-W. The tribological properties of multi-layered graphene as additives of PAO2 oil in steel-steel contacts / Y-B. Guo, S-W. S-W. Zhang // Lubricants 2016;4:30. DOI: 10.3390/lubricants4030030.

81. Zhang W. et al. Tribological properties of oleic acid-modified graphene as lubricant oil additives / Wei Zhang, Ming Zhou, Hongwei Zhu, Yu Tian, Kunlin Wang, Jinquan Wei, Fei Ji, Xiao Li, Zhen Li, Peng Zhang, Aoran Wu // J Phys Appl Phys 2011;44:205303. DOI: 10.1088/0022-3727/44/20/205303.

82. Huang J. et al. Tribological and wear performances of graphene-oil nanofluid under industrial high-speed rotation / J. Huang, J. Tan, H. Fang, F. Gong, J. Wang // Tribol Int 2019;135:112-20. Doi:10.1016/ .triboint.2019.02.041.

83. Foroutan M., Darvishi M., Fatemi S.M. Structural and dynamical characterization of water on the Au (100) and graphene surfaces: A molecular dynamics simulation approach / Masumeh Foroutan, Mehdi Darvishi, S Mahmood Fatemi // September 2017 PHYSICAL REVIEW E 96(3):033312 DOI: 10.1103/PhysRevE.96.033312.

84. Berman D. et al. Macroscale superlubricity enabled by graphene nanoscroll formation / Diana Berman, Sanket A. Deshmukh, Subramanian K. R. S. Sankaranarayanan, Ali Erdemir, Anirudha V. Sumant // Science 05 Jun 2015: Vol. 348, Issue 6239, pp. 1118-1122 DOI: 10.1126/science.1262024.

85. Xie M. et al. Improving the lubricity of a bio-lubricating grease with the multilayer graphene additive / Min Xie, Jun Cheng, Caixia Huo, Guohu Zhao // April 2020 Tribology International 150:106386 https://doi.org/10.1016/i.triboint.2020.106386.

86. Sinclair R.C., Suter J.S., Coveney P.V. Graphene-Graphene Interactions: Friction, Superlubricity, and Exfoliation / Robert C. Sinclair, James L. Suter, Peter V. Coveney // Advanced Materials 2018 Volume30, Issue13 https://doi.org/10.1002/adma.201705791.

87. Cai T. et al. Nanostructured molybdenum/heteroatom-doped carbon dots nanohybrids for lubrication by direct carbonization route / Tao Cai, Yunxiao Zhang, Dan Liu, Dingyi Tong, Shenggao Liu // Materials Letters 250 (2019) 20-24 https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.04.107.

88. Wang L. et al. Mono-dispersed Ag/Graphene nanocomposite as lubricant additive to reduce friction and wear / Li Wang, Peiwei Gong, Wei Li, Ting Luo, Bingqiang Cao /Tribology International Volume 146, June 2020, 106228 https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106228.

89. Song H. et al. Self-forming oriented layer slip and macroscale super-low friction of graphene / H. Song, L. Ji, H. X. Li, J. Q. Wang, X. H. Liu , H.D. Zhou H D, J. M. Chen J M. Appl Phys Lett 110(7): 073101 (2017) DOI: 10.1063/1.4975979.

90. Rasheed A. et al. Heat transfer and tribological performance of graphene nanolubricant in an internal combustion engine / A. Rasheed, M. Khalid, A. Javeed, W. Rashmi, T. Gupta, A. Chan // Tribol Int 2016;103:504-15. DOI: 10.1016/j.triboint.2016.08.007.

91. Zhao L. et al. Tribological properties of graphene as effective lubricant additive in oil on textured bronze surface / L. Zhao, Z.B. Cai, Z. C. Zhang, X. Zhang, Y.W. Lin, J.F. Peng, M.H. Zhu // Materials Science Chinese Journal of Materials Research 30(1): pp. 57-62 (2016) DOI: 10.11901/1005.3093.2015.082.

92. Guo Y F, Qiu J P, Guo W L. Reduction of interfacial friction in commensurate graphene/h-BN heterostructures by surface functionalization / Y. F. Guo, J.P. Qiu, W.L. Guo // Nanoscale 8(1): 575-580 (2016) D0I:10.1039/c5nr05806f.

93. Vu C. C. et al. Observation of normal-force-independent superlubricity in mesoscopic graphite contacts / C.C Vu, S.M. Zhang, M. Urbakh, Q. Y. Li, Q.C. He, Q.S. Zheng // Phys Rev B 94(8): 081405 (2016) DOI: 10.1103/PhysRevB.94.081405.

94. Liu S. W. et al. Robust microscale superlubricity under high contact pressure enabled by graphene-coated microsphere / S.W. Liu, H.P. Wang, Q. Xu, T.B. Ma, G. Yu, C.H. Zhang, D.C. Geng, Z.W. Yu, S.G. Zhang, W.Z. Wang, Y.Z. Hu, Y. Wang, J.B. Luo // Nat Commun 8: 14029 (2017) DOI: 10.1038/ncomms14029.

95. Xu Q. et al. Suppressing nanoscale wear by graphene/graphene interfacial contact architecture: A molecular dynamics study / Q. Xu, X. Li, J. Zhang, Y.Z. Hu, H. Wang, T.B.Ma // ACS Appl Mater Interfaces 9(46): 40959-40968 (2017) DOI: 10.1021/acsami.7b11133.

96. Pershin V. F. et al. Development of environmentally safe lubricants modified by graphene / V.F. Pershin, K.A. Ovchinnikov, Z.A. Al-Hilo, R.A. Stolyarov, N.R. Memetov // Nanotechnologies in Russia 2018 13(5-6) 344 doi: 10.1134/S1995078018030138.

97. Multi- and Low-Layer Graphene Nanoplates [Электронный ресурс] URL: http://www.nanotc.ru/producrions/162-gnp-3 (дата обращения 22.12.2019)

98. Pershin V. et al. Modification of Graphene Bases for Low-Temperature (Cold-Resistant) Lubricants / Vladimir Pershin, Gaukhar Zhumagalieva, Alexey Tkachev, Alexandr Pasko and Nariman Memetov //AIP Conference Proceedings 2101, 020011 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5099603.

99. Tkachev A. et al. Modification of Frost-Resistant Plastic Lubricants Using Few- and Multi-Layered Graphene / A. Tkachev, G. Zhumagalieva, Z. Al-Hilo , N. Memetov, E. Galunin, V. Pershin // Proceedings of the 4th World Congress on Recent Advances in Nanotechnology (RAN'19) 2019 https://www.iso.org/10.11159/icnnfc19.105.

100. Пат. 2670495 Российская Федерация, B 02 С 17/10. Стержневая барабанная мельница / Першин В.Ф, Жумагалиева Г.Б., Меметов Н.Р., Пасько А.А., ТкачевА. Г.; заявл. 26.12.2017; опубл. 23.10.2018, Бюл. No 30.

101. Pershin V.F. et al. Calculation of parameters of the rotary apparatus for the production of graphene concentrate based on synthetic oils / V F Pershin, A G Tkachev, R A Al-Jarah, T V Pasko and A A Osipov // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 693 (2019) 012007 doi:10.1088/1757-899X/693/1/012007.

102. Al-Jarah R. et al. Rotor apparatus performance in the production of graphene-containing suspensions / Ruaa A. Al-Jarah, Andrey Baranov, and Anastasiya Pasko // MATEC Web of Conferences 315, 06004 (2020) ICMSSTE 2020 https://doi.org/10.1051/matecconf/202031506004.

103. Stankovich S. et al. Stable aqueous dispersions of graphitic nanoplatelets via the reduction of exfoliated graphite oxide in the presence of poly(sodium 4-styrenesulfonate) / Sasha Stankovich, Richard D. Piner, Xinqi Chen, Nianqiang Wu, SonBinh T. Nguyen and Rodney S. Ruoff // Issue 2, 2006 Journal of Materials Chemistry DOI: 10.1039/b512799h.

104. Martorana P. et al. Effect of Graphite and Carbon Nanofiber Additives on the Performance Efficiency of a Gear Pump Driven Hydraulic Circuit Using Ethanol / Philip Martorana, Ilker S. Bayer, Adam Steele, and Eric Loth // Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 22, 11363-11368.

105. Lee C-G. et al. A Study on The Tribological Characteristics of Graphite Nano Lubricants / Chang-Gun Lee, Yu-Jin Hwang, Young-Min Choi, Jae-Keun Lee, Cheol Choi, Je-Myung Oh // July 2009International Journal of Precision Engineering and Manufacturing 10(1):85-90 DOI: 10.1007/s12541-009-0013-4.

106. Lee C. Et al. Frictional Characteristics of Atomically Thin Sheets / Changgu Lee, Qunyang Li, William Kal, Xin-Zhou Liu, Helmuth Berger, Robert W. Carpick, James Hone // Science 02 Apr 2010: Vol. 328, Issue 5974, pp. 76-80 DOI: 10.1126/science.1184167.

107. Wang Z. Progress on preparation of graphene and its application / Z. Wang // IOP Conf Ser Mater Sci Eng 2017;242:012032. DOI: 10.1088/1757-899X/242/1/012032.

108. Du W, Jiang X, Zhu L. From graphite to graphene: direct liquid-phase exfoliation of graphite to produce single- and few-layered pristine graphene / W. Du, X. Jiang, L. Zhu // J Mater Chem 2013;1:10592. DOI: 10.1039/C3TA12212C.

109. Li S. et al. The evolving quality of frictional contact with graphene / Suzhi Li, Qunyang Li, Robert W Carpick, Peter Gumbsch, Xin Zhou Liu, Xiangdong Ding, Liu Juan, Ju Li // Nature. 2016;539:541-+. DOI: 10.1038/nature20135.

110. Rasheed, A. K. et al. Graphene Based Nanofluids and Nanolubricants— Review of Recent Developments / A.K. Rasheed, M. Khalid, W. Rashmi, T.C. Gupta, A. Chan // Renewable Sustainable Energy Rev., 2016 63, pp. 346-362. DOI: 10.1016/j.rser.2016.04.072.

111. Kong L., Sun J., Bao Y. Preparation, Characterization and Tribological Mechanism of Nanofluids / L. Kong, J. Sun, Y. Bao // RSC Adv., 2017 7(21), pp. 12599-12609. DOI: 10.1039/C6RA28243A.

112. Kumar P., Wani M.F. Synthesis and tribological properties of graphene: a review / P. Kumar, M.F. Wani // J Tribol 2017;13:36-71.

113. Zhai W. et al. Carbon nanomaterials in tribology / W. Zhai, N. Srikanth, L.B. Kong, K. Zhou // Carbon 2017;119:150-71. DOI: 10.1016/j.carbon.2017.04.027.

114. Wu P. et al. Self-assembled graphene film as low friction solid lubricant in macroscale contact / P. Wu, X.M. Li, C.H. Zhang, X.C. Chen, S.Y. Lin, H.Y. Sun, C.T. Lin, H.W. Zhu, J.B. Luo // ACS Appl Mater Interfaces 9(25): 21554-21562 (2017) DOI: 10.1021/acsami.7b04599.

115. Ouyang T. et al. 3D hierarchical porous graphene nanosheets as an efficient grease additive to reduce wear and friction under heavy-load conditions / Tiancheng Ouyang, Yudong Shen, Rui Yang, Lizhe Liang, Hao Liang, Bo Lin, Zhi QunTian, Pei Kang Shen // Tribology International Volume 144, April 2020, 106118 https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.106118.

116. Xu J. et al. Nanostructured tribolayer-dependent lubricity of graphene and modified graphene nanoflakes on sliding steel surfaces in humid air / Jianxun Xu, Ting Luo, Xinchun Chen, Chenhui Zhang, Jianbin Luo // Tribology Internationa Volume 145, May 2020, 106203 https://doi.org/10 1016/j .triboint.2020.106203.

117. Gan C. et al. Phosphonium-organophosphate modified graphene gel towards lubrication applications / Chaoliang Gan, Ting Liang, Duoli Chen, Wen Li, Xiaoqiang Fan, Guanxiong Tang, Bo Lin, Minhao Zhu // Tribology International Volume 145, May 2020, 106180 https://doi.org/10.1016/j .triboint.2020.106180.

118. Berman D., Erdemir A., Sumant A.V. Few layer graphene to reduce wear and friction on sliding steel surfaces Diana Berman a, Ali Erdemir b, Anirudha V. Sumant/ Carbon 54 (2013) 454-459 DOI: 10.1016/j.carbon.2012.11.061.

119. Flores-Ruiz F.J. et al. Micro-tribological performance of fullerene-like carbon and carbon-nitride surfaces / F.J.Flores-Ruiz, M.D. Tuckerb, K.D.Bakoglidis, X.Yu, A.J.Gellman, A.Herrera-Gomeze, L.Hultman, J.Rosen, E.Broitman // Tribology

International Volume 128, December 2018, Pages 104-112 https://doi.Org/10.1016/i.triboint.2018.07.009.

120. Wang Y. et al. The tribological behaviors between fullerene-like hydrogenated carbon films produced on Si substrates, steel and Si3N4 balls / Yan Wang, Xiao Ling, Yongfu Wang, Jun Zhao, Junyan Zhang // Tribology International Volume 115, November 2017, Pages 518-524 DOI: 10.1016/j .triboint.2018.07.009.

121. Zhai W. et al. Nanodiamond as an effective additive in oil to dramatically reduce friction and wear for fretting steel/copper interfaces / Wenzheng Zhai, Wenlong Lu, Xiaojun Liu, Liping Zhou/ Tribology International 2018 Volume 129, Pages 75-81 DOI: 10.1016/j .triboint.2018.08.006.

122. Wang B. et al. Hydrothermal synthesized magnesium silicate hydroxide/graphene nanocomposites in a MgO-SiO2-graphite-H2O alkaline system and its application in anti-wear additive toward infinitesimal wear / Bin Wang, Q.Chang, Kai Gao, Kai Wang // Tribology International Volume 148, August 2020, 106313 doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106313.

123. Gan C. et al. Hydroxyl-terminated ionic liquids functionalized graphene oxide with good dispersion and lubrication function / Chaoliang Gan, Ting Liang, Wen Li, Xiaoqiang Fan, Xia Li, Dongshan Li, Minhao Zhu // Tribology International Volume 148, August 2020, 106350 https://doi.org/10 1016/i .triboint.2020.106350.

124. Feng Y. et al. Mechanical and tribological properties of plasma sprayed graphene nanosheets/Al2O3+13 wt%TiO2 composite coating / Yanhan Feng, Jianhua FangJiang, Wu Kecheng, Gu Ping //Tribology International Volume 146, June 2020, 10623 ttps://doi.org/10.1016/j .triboint.2020.106233.

125. Zhou Y. et al. Modification of Tribolayers of a Titanium Alloy Sliding against a Steel / Y. Zhou , W. Jiang , W. Chen , X. L. Ji , Y. X. Jin , S. Q. Wang //J. Tribol. Jul 2018, 140(4): 042301 https://doi.org/10.1115/1.4039162.

126. Kumar V. et al. Wear Evaluation of Engine Piston Rings Coated With Dual Layer Hard and Soft Coatings / Vikram Kumar , Sujeet Kumar Sinha , Avinash Kumar Agarwal // J. Tribol. Mar 2019, 141(3): 031301 https://doi.org/10.1115/1.4041762.

127. Singh J. , Kumar D. , Tandon N. Tribo-Dynamics of Nanocomposite Grease Lubricated Point Contact Under Elastohydrodynamics Lubrication Regime / Jayant Singh , Deepak Kumar , Naresh Tandon // J. Tribol. Mar 2019, 141(3): 031501 https://doi.org/10.1115/1.4041590.

128. Singh J., Kumar D., Tandon N. Tribological and Vibration Studies on Newly Developed Nanocomposite Greases Under Boundary Lubrication Regime / Jayant Singh , Deepak Kumar , N. Tandon // J. Tribol. May 2018, 140(3): 032001 https://doi.org/10.1115/1.4038100.

129. Huang J. et al. Water lubrication of Ni/Al2O3 composite coatings sliding with Si3N4 / Jialong Huang , Qingwen Dai , Guanghu Jin , Huang Wei , Xiaolei Wang // J. Tribol. 2020, апрель 1-12 https://doi.org/10.1115/1.4046876.

130. Zhang D. et al. Tribological Performance of Polymer Composite Coatings Modified With La2O3 and MoS2 Nanoparticles / Dongya Zhang , Zhongwei Li , Feng Gao , Xian Wei , Yuquan Ni //J. Tribol. Nov 2019, 141(11): 111601https://doi.org/10.1115/1.4044465.

131. Burlakova V.E. et al. Mechanical Properties and Size Effects of Self-Organized Film / Victoria E. Burlakova , Alexander I. Tyurin , Ekaterina G. Drogan , Evgeniy V. Sadyrin , Tatyana S. Pirozhkova , Anastasiya A. Novikova , Maria A. Belikova //J. Tribol. May 2019, 141(5): 051601 https://doi.org/10.1115/L4042678.

132. Fan X. et al. Multilayer Graphene as a Lubricating Additive in Bentone Grease / Xiaoqiang Fan, Yanqiu Xia, Liping Wang, Wen Li // Tribol Lett (2014) 55:455-464 10.1007/s11249-014-0369-1.

133. Mohamed A. et al. Tribological properties of graphene nanosheets as an additive in calcium grease / Alaa Mohamed, Bahaa Mostafa, Mahmoud Elsherbiny, Kamal Abed, Mahmoud Abdrabou // Journal of Dispersion Science and Technology, 2017, VOL. 38, NO. 10, 1495-1500. DOI: 10.1080/01932691.2016.1257390.

134. Fan X. et al. Probing the Function of Solid Nanoparticle Structure under Boundary Lubrication / Xiaoqiang Fan, Wen Li, Hanmin Fu, Minhao Zhu, Liping Wang, Zhen-bing Cai, Jianhua Liu, Hao Li // ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 4223-4233. DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b00213.

135. Sanes J. et al. Synergy between graphene and ionic liquid lubricant additives / J. Sanes, M-D. Avilés, N. Saurín, T. Espinosa, F-J. Camón, M-D. Bermúdez // Tribol Int 2017;116:371-82. DOI: 10.1016/j.triboint.2017.07.030.

136. Chouhan A. et al. Chemically functionalized graphene for lubricant applications: microscopic and spectroscopic studies of contact interfaces to probe the role of graphene for enhanced tribo-performance / A. Chouhan, H.P. Mungse, O.P. Sharma, R. K. Singh, O.P. Khatri // J Colloid Interface Sci 2018;513:666-76. DOI: 10.1016/j.jcis.2017.11.072.

137. Zheng D. et al. Investigation of the tribology ehavior of the graphene nanosheets as oil additives on textured alloy cast iron surface / Dan Zheng, Zhen-bing Cai, Ming-xue Shen, Zhengyang Li, M. H. Zhu // November 2016Applied Surface Science 387:66-75 DOI: 10.1016/j.apsusc.2016.06.080.

138. Huang P. et al. Ultra-low friction of a-C:H films enabled by lubrication of nanodiamond and graphene in ambient air / Peng Huang, Wei Qi, Xuan Yin, Junho Choi, Xinchun Chen, Jisen Tian, Jianxun Xu, Huaichao Wu, Jianbin Luo // Carbon Volume 154, December 2019, Pages 203-210 https://doi.org/10.1016/icarbon.2019.08.010.

139. Ci X. et al. Revealing the lubrication mechanism of fluorographene nanosheets enhanced GTL-8 based nanolubricant oil / Xiaojing Ci, Wenjie Zhao, Jun Luo, Yangmin Wu, Tianhao Ge, Shen Lu, Xiulei Gao, Zhiwen Fang // Tribol Int 2019;138:174-83. https://doi.org/10.1016/itriboint.2019.05.044.

140. Novel tertiary dry solid lubricant on steel surfaces reduces significant friction and wear under high load conditions / Abdullah A. Alazemi, Arthur D. Dysart, Steven J. Shaffer, Vilas G. Pol, Lars-Erik Stacke, Farshid Sadeghi // July 2017 Carbon 123 DOI: 10.1016/j.carbon.2017.07.030.

141. Friction and Wear Reduction Mechanisms of the Reciprocating Contact Interfaces using Nanolubricant under Different Loads and Speeds / Mohamed Kamal Ahmed Ali, Hou Xianjun, F.A. Essa, Mohamed A. A. Abdelkareem, Ahmed Elagouz, Swellam W. Sharshir // March 2018 Journal of Tribology 140(5) DOI:

10.1115/1.4039720.

142. Ren B. et al. Tribological properties and anti-wear mechanism of Znü@graphene core-shell nanoparticles as lubricant additives / Baijing Ren, Liang Gao, BotaoXie, Mengjun Li, Shangda Zhang, Guoqing Zu, Xu Ran // April 2020Tribology International 144:106114 https://doi.org/10.1016/j .triboint.2019.106114.

143. Luevano-Cabrales ü.L. et al. Effect of graphene oxide on wear resistance of polyester resin electrostatically deposited on steel sheets / O.L.Luevano-Cabrales, M.Alvarez-Vera, H.M.Hdz-Garcia, R.Munoz-Arroyo, A.I.Mtz-Enriquez, J.L.Acevedo-Davila, M.A.L .Hernandez-Rodriguez // Wear Volumes 426-427, Part A, 30 April 2019, Pages 296-301 https://doi.org/10.1016/i.wear.2019.01.083.

144. Li H. et al. Microstructure and wear behavior of graphene nanosheets-reinforced zirconia coating / Hongqing Li, Youtao Xie, Kai Li, Liping Huang, Shansong Huang, Bizeng Zhao, Xuebin Zheng // Ceram Int 2014;40: 12821 -9. D0I:10.1016/j.ceramint.2014.04.136.

145. Ye X.Y. et al. Tribological properties of fluorinated graphene reinforced polyimide composite coatings under different lubricated conditions / Xiangyuan Ye, Xiaohong Liu, Zhigang Yang, Zhaofeng Wang, Honggang Wang, Jinqing Wang, Shengrong Yang // Compos Part a-Appl S. 2016;81:282-8. DOI: 10.1016/j.compositesa.2015.11.029.

146. Bhargava S, Koratkar N, Blanchet TA. Effect of Platelet Thickness on Wear of Graphene-Polytetrafluoroethylene (PTFE) Composites / S. Bhargava, N. Koratkar, T.A. Blanchet // Tribol Lett. 2015;59. DOI: 10.1007/s11249-015-0533-2.

147. Kawai S. et al. Superlubricity of graphene nanoribbons on gold surfaces / Shigeki Kawai, Andrea Benassi, Enrico Gnecco, Hajo Söde, Remy Pawlak, Xinliang Feng, Klaus Müllen, Daniele Passerone, Carlo A. Pignedoli, Pascal Ruffieux, Roman Fasel, Ernst Meyer // Science. 2016;351:957-61. DOI: 10.1126/science.aad3569.

148. Llorente J., Ramirez C., Belmonte M. High graphene fillers content for improving the tribological performance of silicon nitride-based ceramics / Javier Llorente, Cristina Ramirez, Manuel Belmonte // Wear Volumes 430-431, 15 July 2019, Pages 183-190 https://doi.org/10 1016/j .wear.2019.05.004167.

149. Xu Y. et al. Synergistic lubricating behaviors of graphene and MoS2 dispersed in esterified bio-oil for steel/steel contact / Yufu Xu, Yubin Peng, Karl D.Dearn, Xiaojing Zheng, Lulu Yao, Xianguo Hu // Wear Volumes 342-343, 15 November 2015, Pages 297-309 https://doi.org/10.1016/j.wear.2015.09.011.

150. Wu H.Y. et al. Effects of Pt cylinder arrays on macro-tribological properties of graphene and the SiO2/Si substrate / H.Y.Wu, Z.B.Gu, Y.Lei, Q.F.Li, C.J.Gong, S.F.Shao, W.F.Rao // Wear Volumes 332-333, May-June 2015, Pages 1314-1321 https://doi.org/10.1016/jwear.2015.02.041.

151.Yan S. et al. Tribological property of 3-aminopropyltriethoxysilane-graphite oxide nanosheets reinforced polyethersulfone composite under drying sliding condition / Yan S, Yang Y, Song L, Qi X, Zuo Z, Xue Y. // Tribology International. 2016;103:316-30 DOI: 10.1016/j.triboint.2016.07.016.

152. Zuo Z., Song L., Yang Y. Tribological behavior of polyethersulfone-reinforced polytetrafluoroethylene composite under dry sliding condition / Zhen Zuo, Laizhou Song, Yulin Yang // June 2015Tribology International 86 DOI: 10.1016/j.triboint.2015.01.019.

153. Wang Y. et al. Hydrogenated amorphous carbon films on steel balls and Si substrates: nanostructural evolutions and their trigging tribological behaviors / Y. Wang, Y. Wang, X. Zhang, J. Shi, K. Gao, B. Zhang, J. Zhang // Applied Surface Science, (2017). DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.05.169.

154. Bhaumik S. et al. Tribological investigation of r-GO ehavior biodegradable cashew nut shells liquid as an alternative industry lubricant / S. Bhaumik, V. Paleu , R. Pathak, R. Maggirwar, J.K. Katiyar, A.K. Sharma // Tribol Int 2019;135:500-9. https://doi.org/10 1016/j .triboint.2019.03.007.

155. Niu M., Qu J.J., Gu L. Synthesis of titanium complex grease and effects of graphene on its tribological properties / M. Niu, J.J. Qu, L. Gu // Tribol Int 2019;140:105815. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.06.008.

156. Fan X., Wang L. High-performance lubricant additives based on modified graphene oxide by ionic liquids / Xiaoqiang Fan, Liping Wang // Journal of Colloid and Interface Science 452 (2015) 98-108. DOI: 10.1016/j.jcis.2015.04.025.

157. Minfray C. et al. A multi-technique approach of tribofilm characterization / C.Minfray, J.M.Martin, C.Esnouf, T.Le Mogne, R.Kersting, B.Hagenhoff // Thin Solid Films 447 -448 (2004) 272-277 doi:10.1016/S0040-6090Z03.01064-2.

158. Lee Y. et al. Photogating in the Graphene-Dye-Graphene Sandwich Heterostructure / Youngbin Lee, Hyunmin Kim, Soo Kim, Dongmok Whang, Jeong Ho Cho // ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 26, 23474-23481 doi.org/10.1021/acsami.9b05280.

159. Tung S.C., McMillan M.L. Automotive tribology overview of current advances and challenges for the future / Simon C Tung, Michael L McMillan // Tribology International 2004, 37(7) pp. 517-536 DOI: 10.1016/j.triboint.2004.01.013.

160. Ji Y. et al. On the Thermocapillary Migration at the Liquid and Solid Aspects / Yajuan Ji , Qingwen Dai , Wei Huang , Xiaolei Wang //J. Tribol. Sep 2019, 141(9): 091802 https://doi.org/10.1115/1.4043972.

161. Xu Y. et al. Boundary Lubricating Properties of Black Phosphorus Nanosheets in Polyalphaolefin Oil / Yufu Xu , Jingyuan Yu , Yinghui Dong , Tao You , Xianguo Hu //J. Tribol. Jul 2019, 141(7): 072101 https://doi.org/10.1115/1.4043598.

162. Shi R. et al. Moire superlattice-level stick-slip instability originated from geometrically corrugated graphene on a strongly interacting substrate / R. Shi, L. Gao, H. Lu, Q. Li, T.B. Ma, H. Guo / 2D Mater 2017;4:025079.

163. Esquivel-Gaon M. et al. In vitro and environmental toxicity of reduced graphene oxide as an additive in automotive lubricants / Margarita Esquivel-Gaon, Nhung H. A. Nguyen, Mauro F. Sgroi, Daniele Pullini, Flavia Gili, Davide Mangherini, Alina Iuliana Pruna, Petra Rosicka, Alena Sevcu, Valentina Castagnola // Nanoscale 2018;10:6539-48. DOI: 10.1039/c7nr08597d.

164. Zhang L. et al. High performance carbon nanotube based composite film from layer-by-layer deposition / Liang Zhang, Wei Xu, Xiao Gang, Luo Jian, Nong Wang // 2015 Carbon 90 DOI: 10.1016/j.carbon.2015.04.026.

165. Reinert R. et al. Dry friction and wear of self-lubricating carbon-nanotube-containing surfaces / Leander Reinert, Michael Varenberg, Frank Mücklich, Sebastian

Suarez // Wear Volumes 406-407, 15 July 2018, Pages 33-42 https://doi.Org/10.1016/i.wear.2018.03.021.

166. Zhen J. et al. Effects of sliding speed and testing temperature on the tribological behavior of a nickel-alloy based solid-lubricating composite Jinming Zhen, Shengyu Zhu, Jun Cheng, Zhuhui Qiao, Weimin Liu, JunYang // Wear Volumes 368369, 15 December 2016, Pages 45-52 https://doi.org/10.1016/i.wear.2016.09.004.

167. Algul H. et al. The effect of graphene content and sliding speed on the wear mechanism of nickel-graphene nanocomposites / H. Algul, M. Tokur, S. Ozcan, M. Uysal, T. Cetinkaya, H. Akbulut, A.Alp // Applied Surface Science, 2015 359, pp. 340348. DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.10.139.

168. Niu M. et al. Synthesis of titanium complex grease and effects of graphene on its tribological properties / Ming Niu, Jianjun Qu, Le Gu // Tribology International Volume 140, December 2019, 105815 https://doi.org/10.1016/i.triboint.2019.06.008.

169. Zhao J. et al. Friction-induced nano-structural evolution of graphene as a lubrication additive / J. Zhao, J. Mao, Y. Li, Y. He, J. Luo // Appl Surf Sci 2018; 434:21-7 doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.10.119.

170. Peng Y., Wang Z. , Zou K. Friction and Wear Properties of Different Types of Graphene Nanosheets as Effective Solid Lubricants / Y. Peng, Z. Wang, K. Zou // Langmuir, 31 (2015) 7782-7791. DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b00422.

171. X. Fan, Y. Xia, L. Wang, W. Li, Multilayer Graphene as a Lubricating Additive in Bentone Grease / X. Fan, Y. Xia, L. Wang, W. Li // Tribol. Lett., 55 (2014) 455-464. DOI: 10.1007/s11249-014-0369-1 ПОВТОР 132.

172. Marchetto D. et al. Surface passivation by graphene in the lubrication of iron: A comparison with bronze / D. Marchetto, P. Restuccia, A. Ballestrazzi, M. Righi, A. Rota, S. Valeri // Carbon, 116 (2017) 375-380. DOI: 10.1016/j.carbon.2017.02.011.

173. Restuccia P., Righi M. Tribochemistry of graphene on iron and its possible role in lubrication of steel / P. Restuccia, M. Righi // Carbon, 106 (2016) 118-124. DOI: 10.1016/j.carbon.2016.05.025.

174. Zheng X. et al. Robust ultra-lowfriction state of graphene via moiré superlattice confinement / X. Zheng, L. Gao, Q. Yao, Q. Li, M. Zhang, X. Xie, S. Qiao, G. Wang, T. Ma, Z. Di // Nat. Commun., 7:13204 (2016). DOI: 10.1038/ncomms13204.

175. Zhai W. et al. Grain refinement: A mechanism for graphene nanoplatelets to reduce friction and wear of Ni3Al matrix self-lubricating composites / Wenzheng Zhai, Xiaoliang Shi, Mang Wang, Zengshi Xu, Jie Yao, Siyuan Song, Yufu Wang // Wear Volume 310, Issues 1-2, 15 February 2014, Pages 33-40 https://doi.org/10.1016/iwear.2013.12.014.

176. Kalin M., Zalaznik M., Novak S. Wear and friction ehavior of poly-ether-ether-ketone (PEEK) filled with graphene, WS2 and CNT nanoparticles / M. Kalin, M. Zalaznik, S. Novak // Wear Volumes 332-333, May-June 2015, Pages 855-862 https://doi.org/10.1016/iwear.2014.12.036.

177. Lin L. et al. Study on the impact of graphene and cellulose nanocrystal on the friction and wear properties of SBR/NR composites under dry sliding conditions / Leyu Lin, Nicholas Ecke, Sebastian Kamerling, Chong Sun, He Wang, Xiangyu Song, Kai Wang, Shugao Zhao, Jianming Zhang, Alois K.Schlarba // Wear Volumes 414-415, 15 November 2018, Pages 43-49 https://doi.org/10.1016/iwear.2018.07.027.

178. Lu G. et al. Tribological performance of functionally gradient structure of graphene nanoplatelets reinforced Ni3Al metal matrix composites prepared by laser melting deposition / Guanchen Lu, Xiaoliang Shi, Xiyao Liu, Hongyan Zhou, Yuan Chen, Zhenyu Yang, Yuchun Huang // Wear Volumes 428-429, 15 June 2019, Pages 417-429 https://doi.org/10.1016/iwear.2019.04.009.

179. Lu Z.C. et al. Improving wear performance of CuSn5Bi5 alloys through forming self-organized graphene/Bi nanocomposite tribolayer / Z.C.Lu, M.Q.Zeng, J.Q.Xing, M.Zhu // Wear Volumes 364-365, 15 October 2016, Pages 122-129 https://doi.org/10.1016/iwear.2016.07.014.

180. Sharma N. et al. Wear behavior of silica and alumina-based nanocomposites reinforced with multi walled carbon nanotubes and graphene nanoplatelets / Nidhi Sharma, Syed Nasimul, Alama Bankim, Chandra Ray, SurekhaYadav, Krishanu Biswas

// Wear Volumes 418-419, 15 January 2019, Pages 290-304 https://doi.org/10.1016/iwear.2018.10.008.

181. Chen Y-F. et al. Microstructure and fracture toughness of graphene nanosheets/alumina composites / Ya-Fei Chen, Jian-Qiang Bi, Chong-Long Yin, Guang-LeiYou // Ceramics International Volume 40, Issue 9, Part A, November 2014, Pages 13883-13889 https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.05.107.

182. Gutierrez Gonzalez C.F. et al. Wear behavior of graphene/alumina composite / C.F.Gutierrez Gonzalez, A.Smirnov, A.Centeno, A.Fernandez, B.Alonso, V.G.Rochad, R.Torrecillasae, A.Zurutuza, J.F.Bartolome // Ceramics International Volume 41, Issue 6, July 2015, Pages 7434-7438 https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.02.061.

183.Liu Y. et al. Grain growth kinetics in microwave sintered graphene platelets reinforced ZrO2 /Al2O3 composites / Ying Liu, Yunlong Ai, Wen He, Wenhua Chen // Ceramics International Volume 44, Issue 14, 1 October 2018, Pages 16421-16427 DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.06.053.

184. Lee B. et al. Simultaneous strengthening and toughening of reduced graphene oxide / alumina composites fabricated by molecular-level mixing process / Bin Lee, Min Young Koo, Sunghwan Jin, Soon Hyung Hong, Kyung Tae Kim // November 2014 Carbon 78:212-219 DOI: 10.1016/j.carbon.2014.06.074.

185.Upadhyay R.et al. Modulation of Protein Adsorption and Cell Proliferation on Polyethylene Immobilized Graphene Oxide Reinforced HDPE Bionanocomposites / Upadhyay R, Naskar S, Bhaskar N, Bose S, Basu B. // Acs Applied Materials & Interfaces.2016;8:11954-68. DOI: 10.1021/acsami.6b00946.

186. Wang X.J. et al. Graphene/titanium carbide composites prepared by sol-gel infiltration andspark plasma sintering / X.J. Wang, M.Y. Lu, L. Qiu, H. Huang, D. Li, H.T. Wang, Y.B. Cheng / Ceram. Inter. 42 (1) (2016) 122-131. DOI: 10.1016/j.ceramint.2015.08.017.

187. Rahman A. et al. Graphene reinforced silicon carbide nanocomposites: processing andproperties / A. Rahman, A. Singh, S. Karumuri, S.P. Harimkar, K.A.

Kalkan, R.P. Singh Composite / Hybrid, and Multifunctional Materials, Vol. 4,Springer International Publishing, 2015, pp. 165-176.

188. Porwal H., Grasso S., Reece M.J. Review of graphene-ceramic matrix composites / Harshit Porwal, Salvatore Grasso, Mike J Reece // May 2013 Advances in Applied Ceramics 112(8):443 DOI: 10.1179/174367613X13764308970581.

189. Miranzo P. Manuel Belmonte, Maria Isabel Osendi From bulk to cellular structures: A review on ceramic/graphene filler composites / P. Miranzo, M. Belmonte, Osendi M.I. // April 2017Journal of the European Ceramic Society 37(12) DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2017.03.016.

190. Nieto A. et al. Graphene reinforced metaland ceramic matrix composites: a review / A. Nieto, A. Bisht, D. Lahiri, C. Zhang, A. Agarwal / Inter. Mater. Rev. doi:10.1080/09506608.2016.1219481.

191. Celik Y. et al. Anisotropic mechanical and functionalproperties of graphene-based alumina matrix nanocomposites / Y. Celik, A. Celik, E. Flahaut, E. Suvaci // J. Eur.Ceram. Soc. 36 (8) (2016) 2075-2086. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2016.02.032

192. Гомогенизатор шнеко-дисковый для смазок [Электронный ресурс] URL: https://www.agro-mash.ru/gomogenizator-shneko-diskovyi-dlia-mazok.html (дата обращения 22.12.2019).

193. А.с. №481307 Дисковая краскотерка / Кустов П.Ф. заяв. 20.11.73; опубл. 25.08.75, Бюл. № 31.

194. Ландау, Л.Д. Гидродинамика. Теоретическая физика: т. VI. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц // - М: Наука. - 1986. - 736 с.

195. Баранцева, Е.А. Процессы смешивания сыпучих материалов: моделирование, оптимизация, расчет / Е.А.Баранцева, В.Е.Мизонов, Ю.В.Хохлова - Иваново: ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», 2008. - 116 с.

196. Verloka I. Stochastic modeling of bulk components batch mixing processin gravity apparatus / I. Verloka, A. Kapranova, M. Tarshis, S. Cherpitsky // InternationalJournalofMechanicalEngineering &Technology (IJMET), Volume9, Issue2, February 2018, pp. 438-444; Article ID:IJMET_09_02_045.

197. «Методика измерений массовой доли графеновых нанопластинок в суспензиях, полученных методом жидкофазной эксфолиации графита», аттестована в ФГУП «ВНИИОФИ» , номер аттестата аккредитации № 01.003022010, номер в реестре ФР.1.99.2019.35973.

198. Пат. 2670495 РоссийскаяФедерация, B 02 С 17/10. Стержневая барабанная мельница / Першин В.Ф, Жумагалиева Г.Б., Меметов Н.Р., Пасько А.А., ТкачевА. Г.; заявл. 26.12.2017; опубл. 23.10.2018, Бюл. № 30.

199. Пат. 2720684 Российская Федерация, C01B 32/186. Способ получения графеносодержащих суспензий и устройство для его реализации / Першин В.Ф., Аль-Шиблави К. А. Х., Аль-Машхадани А. М. Р., Артемов В. Н., Воробьев А. М., Киселев С. А., Мелехин Д. Д., Меметов Н. Р., Осипов А. А., Пасько А. А., Ткачев А. Г. ; заявл. 13.03.2019; опубл. 12.05.2020, Бюл. № 14.

200. Пат. 2648892 Российская Федерация. Способ получения графеносодержащих материалов и устройство для его осуществления / Першин В. Ф., Ткачев А. Г., Воробьев А. М., Зеленин А. Д., Мележик А. В. // заявл. 24.02.2016; опубл. 29.08.2017, Бюл. № 25.

201. «Методика измерений коэффициента светопоглощения суспензии графеновых нанопластинок», которая аттестована в ФГУП «ВНИИОФИ», номер аттестата аккредитации № 01.00276-2008, номер в реестре ФР.1.99.2015.22088.

202. Alhilo Z, Zhumagalieva G and Pasko T Environmentally friendly technology for the modification of lubricants with graphene nanostructures / Z. Alhilo, G. Zhumagalieva, T. Pasko // 2020 MATEC Web of Conferences 315, 06005, doi.org/10.1051/matecconf/202031506005.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Российская Федерация Тамбовская область ООО «НаноТехЦентр»

392002 г. Тамбов, ул. Советская, 51 Тел.: [phone], факс: [phone] ИНН 6829015137 ОГРН 1056882343858

www.nanotc.ru E-mail: [e-mail]

—I

11Ш

.»__201 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Алхило Заман Абуд Алмалик Абуд Али

Результаты диссертационной работы Алхило 3. А. А. А. А. на тему: «Разработка и расчет дисковых диспергаторов для производства графеновых концентратов и модифицирования пластичных смазок» были использованы при проектировании установки (по патенту РФ № 2743523), входящей в состав стенда для модифицирования пластичных смазок графеновыми пластинами (Соглашение о предоставления субсидий от 25 сентября 2016г № 14.577.21.0253).

В частности, использовались методика расчета диспергатора со ступенчатыми дисками и экспериментально определенные режимные параметры процесса получения графеносодержащих суспензий методом жидкофазной сдвиговой эксфолиации механоактивированного графита.

тШ/М' генеРального директора Щ по внешнеэкономической деятельности,

Приложение Б

Текст программы расчета поля скоростей жидкости в радиальном зазоре между

статором и ротором на вертикальных участках

#include "stdafx.h"

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

#include <iostream>

#include <process.h>

using namespace std;

long double r0=0.09, r1=0.0901, w0=13.6, w1=0.041, nu=1.2e-6, mu=1.2e-3, h=0.03,

p, p1, dt, k, c, u1, u2, u3, dul, du2, du3, x1, x2, x3; void od(long double a, long double b=0, long double c=0, long double d=0, long double e=0)

{cout<<"\n"<<a<<" "<<b<<" "<<c<<" "<<d<<" "<<e; getch();}

doubleinteg(double (*z)(double x), double a, double b)

{inti,n=100; double s,h=(b-a)/n;

s=h* (z(a+h)-7 * (z(a)+z(b))+z(b-h))/12 ;

for (i=0; i<=n; i++) s+=h*z(a+i*h); return(s); }

doublefx(double x)

{double y,z,c1,rx,u0,du0;

z=k; rx=r1/r0; c1=-1.0/(pow(rx,2.0+z)-1);

u0=c1*(pow(x,z+1.0)-1.0/x)+1.0/x;

du0=c 1*((1.0+k) *pow(x,z)+ 1.0/(x*x))-1.0/(x*x);

y=x*u0*du0*w0*w0/r0; return(y);}

int main()

{k=r0*w1/nu; c=-1.0/(pow(r 1 /r0,2.0+k)-1);

x1=1.0+0.0*(r1/r0-1.0); x2=1.0+0.5*(r1/r0-1.0); x3=1.0+1.0*(r1/r0-1.0);

u1=c*(pow(x1,k+1.0)-1.0/x1)+1.0/x1;

du1=c*((1.0+k)*pow(x1 ,k)+1.0/(x1 *x1))-1.0/(x1 *x1);

u2=c*(pow(x2,k+1.0)-1.0/x2)+1.0/x2;

du2=c*((1.0+k)*pow(x2,k)+1.0/(x2*x2))-1.0/(x2*x2);

u3=c* (pow(x3 ,k+1.0)-1.0/x3)+1.0/x3;

du3=c*((1.0+k)*pow(x3 ,k)+1.0/(x3 *x3))-1.0/(x3*x3);

p=2*3.1416*w0*w0*du1*h*mu;

p1=2.0*3.1416*h*mu*integ(fx,r0,r1)/(r1-r0); dt=p1/(0.7*4190.0); od(k,c,u1*w0,du1*w0/r0); od(u2*w0,du2*w0/r0,u3*w0,du3*w0/r0);od(p,p1,dt); }

Приложение В

Обозначения:

Мгр - масса графеновых пластин в пробе, г Сгр ¿- концентрация графеновых пластин в /-ой пробе , % Сср - средняя концентрация графеновых пластин, % УС - коэффициент неоднородности смеси

Один цикл обработки

Мгр С Сгр 1 С - С Сгр 1 Сср (Сгр 1- Сср)

1 0,0194 1,293 0,293 0,085849

2 0,018 1,2 0,2 0,04

3 0.0105 0,7 0,3 0,09

4 0,0115 0,767 0,233 0,054289

5 0,012 0,8 0,2 0,04

6 0.0104 0,689 0,311 0,09672

7 0,0172 1,147 0,147 0,021609

8 0,0168 1,12 0,12 0,0144

9 0,0115 0,761 0,239 0,05712

10 0,0189 1,25 0,25 0,0625

11 0,0179 1,185 0,185 0,0342

12 0,0106 0,702 0,298 0,0888

13 0,0128 0,853 0,147 0.021609

14 0,0115 0,767 0,233 0,054289

15 0,0165 1,3 0,3 0,09

16 0,0195 1,291 0,291 0,08468

17 0,0182 1,205 0,205 0,042

18 0,0142 0,947 0,053 0,002809

19 0,0132 0,88 0,12 0,0144

20 0,0127 0,847 0,153 0,023409

21 0,0108 0,715 0,285 0,08122

22 0,0159 1,06 0,06 0,0036

23 0,0187 1,238 0,238 0,05664

24 0,0179 1,193 0,193 0,037249

25 0,0182 1,213 0,213 0,045369

сумма 0,9608 Ус = 20%

Обозначения:

Мгр - масса графеновых пластин в пробе, г Сгр 1- концентрация графеновых пластин в /-ой пробе , % Сср - средняя концентрация графеновых пластин, % УС - коэффициент неоднородности смеси

Два цикла обработки

Мгр С Сгр 1 С - С Сгр 1 Сср (Сгр 1- Сср)

1 0,0162 1,073 0,073 0,006329

2 0,0142 0,94 0,06 0,0036

3 0,0139 0,92 0,08 0,0064

4 0,0161 1,066 0,066 0,00435

5 0,0160 1,06 0,06 0,0036

6 0,0150 0,993 0,07 0,0049

7 0,0151 1 0 0

8 0,0153 1,03 0,03 0,0009

9 0,0148 0,98 0,02 0,0004

10 0,0189 1,25 0,25 0,0625

11 0,0179 1,185 0,185 0,0342

12 0,0106 0,702 0,298 0,0888

13 0,0154 1,02 0,02 0,0004

14 0,0115 0,767 0,233 0,054289

15 0,0165 1,3 0,3 0,09

16 0,0152 1,007 0,007 0,000049

17 0,0149 0,987 0,013 0,000169

18 0,0142 0,947 0,053 0,002809

19 0,0149 0,987 0,013 0,000169

20 0,0127 0,847 0,153 0,023409

21 0,0151 1 0 0

22 0,0159 1,06 0,06 0,0036

23 0,0150 0,993 0,007 0,000049

24 0,0179 1,193 0,193 0,037249

25 0,0182 1,213 0,213 0,045369

сумма 0,261799 ус= 8,9%

Обозначения:

Мгр - масса графеновых пластин в пробе, г Сгр 1- концентрация графеновых пластин в /-ой пробе , % Сср - средняя концентрация графеновых пластин, % УС - коэффициент неоднородности смеси

Три цикла обработки

Мгр С Сгр 1 С - С Сгр 1 Сср (Сгр 1 - Сср)

1 0,0162 1,073 0,073 0,006329

2 0,0142 0,94 0,06 0,0036

3 0,0139 0,92 0,08 0,0064

4 0,0161 1,066 0,066 0,00435

5 0,0160 1,06 0,06 0,0036

6 0,0150 0,993 0,07 0,0049

7 0,0151 1 0 0

8 0,0153 1,03 0,03 0,0009

9 0,0148 0,98 0,02 0,0004

10 0,0151 1 0 0

11 0,0150 0,993 0,07 0,0049

12 0,0146 0,967 0,033 0,00109

13 0,0154 1,02 0,02 0,0004

14 0,0115 0,767 0,233 0,054289

15 0,0165 1,3 0,3 0,09

16 0,0152 1,007 0,007 0,000049

17 0,0149 0,987 0,013 0,000169

18 0,0142 0,947 0,053 0,002809

19 0,0149 0,987 0,013 0,000169

20 0,0127 0,847 0,153 0,023409

21 0,0169 1,12 0,12 0,0144

22 0,0159 1,06 0,06 0,0036

23 0,0150 0,993 0,007 0,000049

24 0,0179 1,193 0,193 0,037249

25 0,0182 1,213 0,213 0,045369

сумма 0,01199 Ус= 2,2%

Приложение Г ПРОГРАММА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

> restart: with(linalg}: with(plots):with(plottools):with [Statistics): Digits:=20: N:=36:# число шагов ns:=8: # число секторов пи:=1D: # число уровней AR:=vector<Ы+1> : VD:=vector<Ы+1):

р : =matrlx (nu,ns , |[0$nu*ns] ) :р [1,1] : =ns*nii:

Mr : =matrix (пи,пи, [0$nu*nu] ) : for i from 2 to nil do Mr [i-1, i] : =1 : end do: Mr [nu, mj] : =1:

Mt:=matrix(ns,ns,[D$ns*ns]): for i from 2 to ns do Mt[i-l,i]:= 0.4: end do:

for i from 3 to ns do Mt[i-2,i]:=

0.3:end do:

for i from 4 to ns do Mt[1-3,1]:=

0.2:end do:

for i from 5 to ns do Mt[i-4,i]:=

0.1:end do:

Mt [ns-3,1]:=0.1:

Mt [ns-2,1]:=□.2: Mt[ns-2,2]:=0.1: Mt [ns-1,1] :=□.3:Mt[ns-1,2] :=0.2:1ft

[ns-1,3]:=0.1:

Mt[ns,1]:=0.4:Mt[ns,2]:=0.3:Mt[ns,3]

:=□.2:Mt[ns,4]:=0.1:

Vr:=vector{[D $nu]}: Vr[1]:=ns *nu: Vt:=vector|[D $ns]}: print(Mr); print(Mt);

0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

0 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0

0 0 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0

0 0 0 0.4 0.3 0.2 0.1 0

0 0 0 0 0.4 0.3 0.2 0.1

0.1 0 0 0 0 0.4 0.3 0.2

0.2 0.1 0 0 0 0 0.4 0.3

0.3 0.2 0.1 0 0 0 0 0.4

0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0 0

> PROC_AR:=pcoc(n) global AR,VD;

local i,k,El,E2,iO,DS,COtrBC; description "ГРАФИКИ" ; rl:=0.1: r2:=0.6:

for к from 1 to (rm-1) do

DS:=[seq(evalf(p[k,i],3),i=l..ns)]:

COL:=[seq(ColorTools:-Color([1-(p[k,i]/(nu*ns>}, 1-(p[k,i]/ (nu* ns)>, l-(p[k,i]/(nu*ns)) ]>,1=1..ns)];

PC[k] :=FieCha.rt ( [seq (1=1 ri=l . . els J ] , sector = 0 .. 360 r annular rl. .r2,datasetl abels=DS, color = COL) : r0:=r2:

r2:=sqrt(2*r2A2-rlA2> : rl:=r0: end <io:

AR[n]:=seq(PC[i],1=1..(nu-l>): end proс:

> PROC_AR(l) :

for n from 2 to U+l do

#цикл по радиусу r for i from 1 to ns do

x:=evalm(multiply(col(p,r),Mr}): for 1 from 1 to nu do p[i,r] :=x[l] : end do: end do: #r #цикл по окружности t for t from 1 to nu do y:=evalm. (multiply(row(p,t),Mt)}; if (t=nu) then for i from 1 to ns do p[t,i]:=□: end do: end if:

for 1 from 1 to ns do p[t,i]:=y[i]: end do: end do: #t