ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 1 2025 26 ТЕХНОЛОГИЯ На рис. 6 представлена столбчатая диаграмма, отражающая значения вязкости, наблюдаемые в наножидкостях. Для всех наножидкостей характерно заметное увеличение вязкости до 0,8 % при добавлении наночастиц. Однако как только концентрация наночастиц достигает 1 %, происходит снижение вязкости из-за явлений седиментации или агломерации. Различные нанопорошки, включая CuO, Al2O3, графен и многослойные углеродные нанотрубки, прошли оценку в наножидкостях различного состава. Среди них графеновые наножидкости продемонстрировали наиболее благоприятные показатели вязкости. Например, по сравнению с вязкостью базового кукурузного масла, равной 61 сП, вязкость графенового масла с концентрацией наночастиц 0,8 % заметно увеличилась – на 21,3 %, достигнув 74 сП. Примечательно, что графеновые наножидкости неизменно превосходили другие типы и с точки зрения улучшения вязкости. Полученные результаты подчеркивают значительный потенциал наножидкостей на основе графена в улучшении характеристик вязкости по сравнению с обычными базовыми жидкостями. Это связано с тем, что графен обладает прочностью, сводя к минимуму структурные деформации внутри жидкости, что способствует повышению вязкости. Высокие силы резания приводят к быстрому износу инструмента, сокращению срока его службы и увеличению частоты смены инструмента. Кроме того, они приводят к плохому качеству поверхности из-за вибраций во время обработки. Различные нанопорошки, включая CuO, Al2O3, графен и многослойные углеродные нанотрубки, прошли оценку в наножидкостях различного состава. На рис. 7 показана измеренная сила резания при различных концентрациях наноСОЖ: 0,20 %, 0,40 %, 0,60 %, 0,80 % и 1 % по массе. Среди них графеновые наножидкости продемонстрировали наиболее значительное снижение силы резания. Сила резания, создаваемая при использовании базовой смазочно-охлаждающей жидкости, составила 135 Н. Однако при использовании наножидкости с концентрацией графена 0,8 масс. % сила резания снизилась до 104 Н, т. е. на 29,8 %. Это снижение силы резания можно объяснить улучшенным смазыванием. Наночастицы на поверхности металла образовали прочную смазочную пленку, что привело к лучшему рассеиванию тепла. Более высокая теплопроводность и лучшее смазывание в результате увеличения концентрации графена снизили трение и тепловыделение. Однако при использовании наноСОЖ с концентрацией графена 1 масс. % сила резания увеличилась до 108 Н по сравнению с наноСОЖ, содержащей 0,8 масс. % графена, в первую очередь из-за агломерации наночастиц, что ухудшило характеристики наножидкости. Рис. 6. Вязкость различных наноСОЖ Fig. 6. Viscosity of diff erent nanofl uids Рис. 7. Силы резания при использовании различных наноСОЖ Fig. 7. Cutting forces when using diff erent nanofl uids Трибологические свойства детали определяют ее способность эффективно и долгосрочно выполнять свою предполагаемую функцию в
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1