Raziskovalci Laboratorija za tribologijo in površinsko nanotehnologijo (TINT) so raziskali vpliv kombinacije polnila in velikosti na tribološko učinkovitost v kontaktu polimernega kompozita in jekla v pogojih vodnega mazanja. Raziskava je bila izvedena v sodelovanju z Oddelkom za površinsko inženirstvo na Inštitutu Jožefa Stefana (Ljubljana, Slovenija) in Oddelkom za strojne elemente na Tehnični univerzi Luleå (Luleå, Švedska). Rezultati študije so objavljeni v priznani reviji Tribology International (IF: 6,2).
Slika: Kratek prikaz proizvodne metode za pripravo kompozitov, ureditev za tribološko preizkušanje proizvedenih kompozitov v kontaktu z jeklom in post-tribološke tehnike karakterizacije za analizo kompozitnih plinov in jeklenih diskov.
Za namen izboljšanja tribološke učinkovitosti, je bila na področju polimernih kompozitov opravljena obsežna raziskava kombiniranja različnih polnil v polimerni matrici. Ker do sedaj še ni bilo povsem jasno ali se izboljšanje pripisuje vrsti polnilnega materiala ali njegovi velikosti v pogojih vodnega mazanja, je bila zato raziskava osredotočena prav ta ta dva vidika – na preučevanje vpliva kombinacij polnil in njihove velikosti na tribološko učinkovitost v kontaktu polimernega kompozita in jekla.
Raziskovalci so učinek kombinacije ovrednotili s kombiniranjem različnih ogljikovih in neogljikovih polnil mikro-velikosti v matriki UHMWPE (ang. “Ultra-High Molecular Weight Polyethylene”). Za določitev vpliva velikosti, so eno od polnil vgradili v kombinaciji mikro in nano-velikosti, pri tem pa za primerjavo ohranili enako koncentracijo polnila. Nadalje so ovrednotili obrabne mehanizme in vpliv prenosnega filma na trenje in obrabo z uporabo naprav SEM, Raman in XPS.
Zaradi tveganja razlitja in nenamernega izpusta običajnih maziv, skupaj z vse večjim poudarkom na okoljsko varnost, so v uporabi vse bolj okolju prijazna maziva kot na primer voda. Vendar pa ostaja prostor za izboljšanje tribološke učinkovitosti v vodno mazanem kontaktu polimernega kompozita in jekla. Obsežna raziskava raziskovalcev TINT omogoča vpogled v doseganje boljše učinkovitosti v tovrstnih aplikacijah. Poleg tega raziskovalci TINTa že uporabljajo ugotovitve te raziskave za vzpostavitev delovnega mehanizma drugih kombinacij polnil in za ustvarjanje naslednjih kompozitov, katerih cilj je doseči še boljšo tribološko učinkovitost.