ادتیو روغن بر پایه اکسید مس ( CuO )
اکسید مس (CuO) به دلیل خاصیت الکتریکی، ضد سایش، ضد خوردگی و حرارتی بالا در صنایع پیشرفته مانند هوافضا و مهندسی مکانیک کاربرد دارد. این ماده به روغن‌ها اضافه می‌شود تا عملکرد آنها را در دماهای بالا بهبود ببخشد و خواص ضد سایش و ضد اصطکاک را تقویت کند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های CuO، تحمل دماهای بالا است. این ماده در دماهای بسیار بالا (بیش از 300 درجه سانتی‌گراد) بدون تجزیه شیمیایی می‌تواند به خوبی عمل کند و روغن‌های روان‌کننده را در برابر تخریب حرارتی محافظت کند. به همین دلیل، CuO در صنایع سنگین و پیشرفته که با دماهای بالا سر و کار دارند، استفاده می‌شود. همچنین CuO به دلیل رسانایی الکتریکی خوب، به یک گزینه مناسب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر جریان الکتریسیته دارند، تبدیل می‌شود. به عنوان مثال، این ویژگی در موتورهای الکتریکی و ژنراتورها بسیار مفید است، جایی که همزمان نیاز به روغن‌کاری و تحمل جریان الکتریسیته وجود دارد. همچنین CuO دارای خواص کاتالیتیکی است که می‌تواند اکسیداسیون مواد ارگانیک را تسریع کند و این ویژگی باعث می‌شود تا از آن در سیستم‌های دمای بالا و فشار بالا استفاده شود.
مناسب برای :
صنایع سنگین و ماشین‌آلات که در شرایط دما و فشار بالا کار می‌کنند.
دستگاه‌های پیچیده مانند تراش‌ها و دستگاه‌های حرارتی.
تست پین - دیسک
در آزمون پین – دیسک ضریب اصطکاک مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور دو نمونه روغن پایه و روغن پایه با ترکیب 0.4 درصد ادتیو CuO طبق استاندارد ASTM G99 مورد بررسی قرار گرفتند.
آزمون پین-دیسک در دمای ◦C 100 طبق استاندارد ASTM G99 با مقدار نیروی اعمالی 200 نیوتن در مسافت 1000 متر و دور موتور 250 درو بر دقیقه
در این آزمون مشاهده گردید که ضریب اصطکاک برای مخلوط روغن پایه با 0.4 درصد وزنی CuO کمتر از روغن پایه است. این کاهش ضریب اصطکاک نشان می‌دهد که نانوذرات CuO به بهبود خواص روانکاری روغن کمک کرده‌اند. بنظر می‌رسد نانوذرات CuO به دلیل اندازه کوچک خود (در مقیاس نانومتر) می‌توانند به راحتی به خلل و فرج و ناهمواری‌های سطح قطعات نفوذ کرده و آنها را پر کنند. این خاصیت باعث صاف‌تر شدن سطوح تماس و کاهش تماس مستقیم بین سطوح فلزی می‌شود. این نانو ذرات می‌توانند مانند یک لایه نازک و لغزنده بین سطوح فلزی در تماس قرار گیرند و اصطکاک را کاهش دهند. این خاصیت روانکاری در دمای 100 درجه نیز حفظ شده است، که نشان می‌دهد این نانوذرات حتی در دماهای بالا نیز موثر هستند.
آزمایش سایش (چهارگوی )
تصویر آزمون چهار گوی با نيروي اعمالي 392 نیوتن، در زمان 3600 ثانیه با دور موتور 1200 دور بر دقیقه
زمون چهارگوی یا سایش، آزمون دیگری هست که می‌تواند تاثیر ادتیوهای مختلف روغن را بر میزان سایش تعیین کند. در زیر تصاویر این آزمون برای مقایسه میزان سایش هنگام استفاده روغن پایه و ترکیب روغن پایه با ادتیو بر پایه CuO آمده است.
در تصاویر آزمون چهارگوی، تصاویر (الف) و (ب) متعلق به روغن پایه بدون ادتیو CuO هستند که بترتیب طول خط سایش 1581.73 میکرومتر و 1682.29 میکرومتر را نشان می‌دهند. تصاویر (ج) و (د) نیز مربوط به روغن پایه حاوی ادتیو CuO است که بترتیب بیانگر طول خط سایش 870.99 میکرومتر و 759.30 میکرومتر هستند.
بطور کلی این تصاویر نشان می‌دهند که در استفاده از روغن پایه، سطوح در معرض سایش مستقیم قرار گرفته و اثرات سایش به وضوح قابل مشاهده هستند. خطوط سایش طولانی و گسترده هستند که نشان‌دهنده سطح آسیب‌دیده بیشتری است. اما در حضور ادتیو روغن بر پایه نانوذرات CuO به دلیل اندازه بسیار کوچک خود (در مقیاس نانومتر) می‌توانند به خلل و فرج و ناهمواری‌های سطح قطعات نفوذ کنند و آنها را پر کنند. این پر شدن باعث می‌شود که سطح تماس بین دو قطعه فلزی صاف‌تر شود و تماس‌های میکروسکوپی کمتری بین دو سطح وجود داشته باشد، در نتیجه سایش کمتر خواهد شد. این نانو ذره باعث بهبود انتقال حرارت می‌شوند و از افزایش دمای سطح جلوگیری می‌کنند.
جدول روغن روان‌کننده همراه با نانوذره MoS2
