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Pristine, reduced, and alkylated graphene oxide as additives to paraffin grease for enhancement of tribological properties

  • Pristine, reduced, and alkylated graphene oxides are applied as lubricating additives in paraffin grease. It has revealed that their crystalline structure governs the tribological properties of grease for steel tribo-pair. The microstructural analyses of grease samples showed that a loose fiber network of soap in the presence of graphene-based additive allows their facile release for efficient lubrication. The surface analyses based on the microscopic and elemental mapping show the development of a graphene-derived protective film on the worn scars, which protected the tribo-surfaces and subsided the wear. The reduced graphene oxide (rGO) with the interlamellar distance of 0.35 nm in the (002) plane provided minimum resistance to shear and exhibited maximum reduction in coefficient of friction (COF) for the paraffin grease. The presence of oxygen functionalities in the basal of pristine and alkylated graphene oxide (GO) compromised the interlamellar shearing under tribo-stress;Pristine, reduced, and alkylated graphene oxides are applied as lubricating additives in paraffin grease. It has revealed that their crystalline structure governs the tribological properties of grease for steel tribo-pair. The microstructural analyses of grease samples showed that a loose fiber network of soap in the presence of graphene-based additive allows their facile release for efficient lubrication. The surface analyses based on the microscopic and elemental mapping show the development of a graphene-derived protective film on the worn scars, which protected the tribo-surfaces and subsided the wear. The reduced graphene oxide (rGO) with the interlamellar distance of 0.35 nm in the (002) plane provided minimum resistance to shear and exhibited maximum reduction in coefficient of friction (COF) for the paraffin grease. The presence of oxygen functionalities in the basal of pristine and alkylated graphene oxide (GO) compromised the interlamellar shearing under tribo-stress; consequently, higher COF than that of rGO.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:S. S. Rawat, A. P. Harsha, O. P. Khatri, Rolf WäscheORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Tribology
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.5 Tribologie und Verschleißschutz
Verlag:ASME
Jahrgang/Band:143
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:021903-1
Letzte Seite:021903-11
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Boundary lubrication; Coefficient of friction; Graphene oxide; Grease; Grease lubrication; Lubricant additives; Lubricants; Nanoadditive; Tribo-film; Wear
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1115/1.4047952
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:09.09.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:14.01.2021
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