Nghiên cứu chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon cho động cơ quân sự - Nguyễn Mạnh Hồng

Luận án: chế tạo & khảo sát tính chất quang vi cổng hưởng quang 1D làm cảm biến quang. Nâng cao độ nhạy và hiệu quả phát hiện.

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

Số trang

154

Thời gian đọc

24 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

50 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Dầu bôi trơn nano: Giải pháp đột phá cho động cơ quân sự
Số trang:
154 trang
Trường:
Học viện Khoa học và Công nghệ
Chuyên ngành:
Vật liệu điện tử
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Dầu bôi trơn nano Giải pháp đột phá cho động cơ quân sự

Dầu bôi trơn nano là công nghệ tiên tiến, mang lại hiệu suất vượt trội cho động cơ quân sự. Các thiết bị quân sự yêu cầu hoạt động tin cậy dưới điều kiện khắc nghiệt. Dầu nhớt động cơ quân sự truyền thống thường gặp giới hạn trong việc đáp ứng các yêu cầu này. Công nghệ nano fluid, đặc biệt là dầu bôi trơn tản nhiệt nano chứa ống nano-cacbon, cung cấp giải pháp đột phá. Nó cải thiện khả năng bôi trơn và tản nhiệt, kéo dài tuổi thọ động cơ. Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo và đánh giá loại dầu đặc biệt này.

1.1. Tầm quan trọng của dầu nhớt động cơ quân sự

Động cơ quân sự hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt. Nhiệt độ cao, tải trọng lớn là thách thức. Dầu nhớt động cơ quân sự đóng vai trò tối quan trọng. Nó cần bôi trơn, làm mát, làm sạch động cơ. Hiệu suất vận hành và độ bền động cơ phụ thuộc vào chất lượng dầu. Thiết bị quân sự yêu cầu độ tin cậy tuyệt đối. Bất kỳ sự cố nào cũng gây hậu quả nghiêm trọng. Chất bôi trơn truyền thống gặp giới hạn. Chúng khó đáp ứng đầy đủ yêu cầu khắt khe. Nghiên cứu mới tìm kiếm các giải pháp tiên tiến. Mục tiêu là nâng cao khả năng hoạt động. Công nghệ nano mở ra hướng đi mới.

1.2. Khái niệm và ưu điểm của chất bôi trơn nano

Chất bôi trơn nano là thế hệ dầu nhớt mới. Chúng chứa các hạt nano phân tán trong dầu gốc. Các hạt này thường có kích thước từ 1 đến 100 nanomet. Chúng có thể là hạt nano kim loại hoặc hạt nano gốm. Ống nano-cacbon là một loại hạt tiềm năng. Chúng mang lại đặc tính vượt trội. Ưu điểm chính là khả năng truyền nhiệt cải tiến. Chúng cũng giảm ma sát hiệu quả. Nano fluid cải thiện đáng kể hiệu suất bôi trơn nano. Chúng kéo dài tuổi thọ động cơ. Công nghệ này giải quyết nhiều hạn chế. Dầu bôi trơn thông thường không thể làm được. Động cơ quân sự đặc biệt hưởng lợi.

1.3. Nhu cầu tản nhiệt động cơ quân sự hiệu quả

Nhiệt độ là kẻ thù của động cơ. Nhiệt độ cao làm giảm hiệu suất, gây hỏng hóc. Động cơ quân sự thường hoạt động cường độ cao. Chúng sinh ra lượng nhiệt lớn. Hệ thống tản nhiệt truyền thống đôi khi không đủ. Đặc biệt trong môi trường sa mạc hoặc nhiệt đới. Cần một giải pháp tản nhiệt động cơ quân sự đột phá. Điều này giúp duy trì hiệu suất tối ưu. Dầu bôi trơn tản nhiệt nano là câu trả lời. Chúng tăng cường khả năng dẫn nhiệt của dầu. Kiểm soát nhiệt độ tốt giúp bảo vệ các bộ phận. Nó cũng giảm hao mòn động cơ. Mục tiêu là đảm bảo hoạt động bền bỉ, tin cậy.

II.Nâng cao hiệu suất tản nhiệt giảm ma sát động cơ quân sự

Dầu bôi trơn tản nhiệt nano mang lại những cải tiến đáng kể. Các hạt nano, đặc biệt là ống nano-cacbon, tăng cường khả năng truyền nhiệt cải tiến. Chúng giúp động cơ quân sự hoạt động ở nhiệt độ ổn định hơn. Đồng thời, khả năng giảm ma sát thấp của chất bôi trơn nano giúp giảm mài mòn. Điều này kéo dài độ bền động cơ quân sự và tiết kiệm nhiên liệu. Tối ưu hóa hiệu suất bôi trơn nano là trọng tâm của nghiên cứu, đảm bảo lợi ích tối đa.

2.1. Cơ chế truyền nhiệt cải tiến của nano fluid

Nano fluid mang lại khả năng truyền nhiệt vượt trội. Các hạt nano có độ dẫn nhiệt cao. Chúng di chuyển trong dầu, tăng diện tích tiếp xúc nhiệt. Điều này giúp phân tán nhiệt nhanh chóng. Ống nano-cacbon đặc biệt hiệu quả. Chúng có độ dẫn nhiệt cao hơn nhiều so với dầu gốc. Sự phân tán đều của hạt nano tạo kênh dẫn nhiệt mới. Nhiệt được truyền đi hiệu quả hơn. Hiệu suất tản nhiệt động cơ quân sự được nâng cao. Động cơ duy trì nhiệt độ ổn định hơn. Điều này giúp ngăn ngừa quá nhiệt. Nó bảo vệ các linh kiện khỏi hư hại. Khả năng làm mát cải thiện tuổi thọ động cơ.

2.2. Lợi ích giảm ma sát tăng độ bền động cơ

Hạt nano hoạt động như các viên bi siêu nhỏ. Chúng lấp đầy các khe hở siêu nhỏ trên bề mặt. Điều này tạo ra một lớp màng bảo vệ. Nó làm giảm tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt kim loại. Ma sát thấp là yếu tố quan trọng. Nó giảm mài mòn, kéo dài tuổi thọ động cơ. Độ bền động cơ quân sự được cải thiện đáng kể. Ít hỏng hóc, ít bảo trì hơn. Tiêu hao năng lượng do ma sát cũng giảm. Điều này góp phần tiết kiệm nhiên liệu. Dầu bôi trơn nano giúp động cơ hoạt động trơn tru hơn.

2.3. Tối ưu hóa hiệu suất bôi trơn nano

Việc tối ưu hóa nồng độ hạt nano là cần thiết. Nồng độ quá thấp hoặc quá cao đều không tối ưu. Kích thước và hình dạng hạt nano cũng ảnh hưởng. Chúng tác động đến hiệu suất bôi trơn nano. Chất phân tán đóng vai trò quan trọng. Chúng giúp hạt nano ổn định trong dầu. Tính ổn định của nano fluid là yếu tố then chốt. Sự lắng đọng hạt làm giảm hiệu quả. Nghiên cứu tập trung vào việc tìm ra công thức tối ưu. Công thức mang lại hiệu quả bôi trơn và tản nhiệt cao nhất. Các thử nghiệm thực tế xác định hiệu suất tối ưu.

III.Công nghệ chế tạo dầu bôi trơn nano cacbon tiên tiến

Quá trình chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt nano đòi hỏi kỹ thuật cao. Vật liệu ống nano-cacbon được biến tính để tăng khả năng phân tán. Sau đó, chúng được pha trộn vào dầu gốc bằng các phương pháp tiên tiến. Nghiên cứu cũng tập trung vào việc tối ưu hóa nồng độ và loại hạt nano. Có thể kết hợp hạt nano kim loại hoặc hạt nano gốm để đạt hiệu suất cao nhất. Mục tiêu là tạo ra một nano fluid ổn định, có khả năng bôi trơn và tản nhiệt vượt trội cho dầu nhớt động cơ quân sự.

3.1. Vật liệu ống nano cacbon trong dầu nhớt

Ống nano-cacbon (CNT) là vật liệu chủ chốt. Chúng có tính chất cơ học và nhiệt vượt trội. Độ bền kéo cao, độ dẫn nhiệt xuất sắc. CNTs lý tưởng cho ứng dụng dầu bôi trơn tản nhiệt. Chúng có thể là ống nano-cacbon thành đơn hoặc đa thành. Mỗi loại có đặc tính riêng. Việc tích hợp CNTs vào dầu gốc đòi hỏi kỹ thuật. Chúng cần được phân tán đồng đều và ổn định. Sự ổn định của CNTs trong nano fluid là thách thức. Cần ngăn chặn sự kết tụ. Công nghệ này mở ra hướng mới cho dầu nhớt động cơ quân sự.

3.2. Quy trình biến tính và pha trộn hạt nano kim loại

Biến tính bề mặt CNTs là bước quan trọng. Điều này cải thiện khả năng phân tán trong dầu. Các nhóm chức hóa học được gắn lên bề mặt CNTs. Ví dụ như nhóm hydroxyl (-OH). Quy trình pha trộn cần được kiểm soát chặt chẽ. Cần thiết bị chuyên dụng để phân tán hạt nano. Sử dụng sóng siêu âm hoặc các phương pháp cơ học khác. Chúng đảm bảo hạt nano phân tán đồng nhất. Việc pha trộn cũng có thể bao gồm hạt nano kim loại khác. Ví dụ như đồng, bạc. Mục tiêu là tạo ra một nano fluid ổn định.

3.3. Tối ưu hóa nồng độ hạt nano gốm

Ngoài CNTs, hạt nano gốm cũng được nghiên cứu. Chúng bao gồm SiO2, Al2O3. Hạt nano gốm có độ bền nhiệt và khả năng bôi trơn tốt. Chúng bổ sung cho tính năng của CNTs. Nghiên cứu xác định nồng độ tối ưu của từng loại hạt. Điều này giúp đạt được hiệu suất cao nhất. Sự kết hợp đa dạng các loại hạt nano có thể tối ưu hóa. Chúng mang lại hiệu suất bôi trơn nano toàn diện. Các thử nghiệm được thực hiện để đánh giá tác động. Chúng đo lường độ dẫn nhiệt và ma sát. Mục tiêu là tạo ra một công thức dầu bôi trơn tản nhiệt nano vượt trội.

IV.Kết quả thử nghiệm dầu nano trên động cơ quân sự thực tế

Các thử nghiệm thực tế trên bệ thử động cơ đã xác nhận hiệu quả của dầu bôi trơn tản nhiệt nano. Nhiệt độ hoạt động của động cơ giảm đáng kể, chứng tỏ khả năng tản nhiệt động cơ quân sự vượt trội. Hệ số ma sát cũng được cải thiện, dẫn đến giảm tiêu hao nhiên liệu và tăng độ bền động cơ quân sự. Những kết quả này khẳng định tính khả thi và lợi ích của chất bôi trơn nano trong các ứng dụng quân sự khắt khe.

4.1. Đánh giá khả năng tản nhiệt động cơ quân sự

Các thử nghiệm được thực hiện trên bệ thử động cơ. Động cơ tàu thủy cỡ nhỏ được sử dụng. Nhiệt độ động cơ được giám sát liên tục. So sánh với dầu bôi trơn truyền thống. Kết quả cho thấy sự giảm đáng kể nhiệt độ hoạt động. Dầu bôi trơn tản nhiệt nano hiệu quả hơn. Khả năng truyền nhiệt cải tiến được xác nhận. Điều này chứng minh hiệu quả tản nhiệt động cơ quân sự. Nhiệt độ ổn định giúp kéo dài tuổi thọ động cơ. Nó cũng giảm nguy cơ hư hỏng do quá nhiệt. Đây là bước tiến quan trọng cho thiết bị quân sự.

4.2. Khảo sát mức độ giảm ma sát tiêu hao nhiên liệu

Hệ số ma sát được đo lường trên bệ thử. Dầu nano cho thấy mức giảm ma sát đáng kể. Điều này giúp giảm mài mòn các bộ phận động cơ. Tuổi thọ linh kiện được kéo dài. Tiêu hao nhiên liệu cũng được theo dõi. Dầu bôi trơn nano góp phần tiết kiệm nhiên liệu. Ma sát thấp hơn đồng nghĩa với ít năng lượng thất thoát. Hiệu suất động cơ được cải thiện. Điều này có ý nghĩa lớn đối với hoạt động quân sự. Nó giảm chi phí vận hành, tăng tầm hoạt động. Dầu nhớt động cơ quân sự với công nghệ nano mang lại lợi ích kép.

4.3. Xác nhận độ bền động cơ quân sự cải thiện

Các thử nghiệm kéo dài được tiến hành. Mục đích là đánh giá độ bền động cơ quân sự. Kiểm tra tình trạng động cơ sau thời gian dài sử dụng dầu nano. So sánh với dầu truyền thống. Kết quả cho thấy ít mài mòn hơn. Các chi tiết động cơ giữ được tình trạng tốt hơn. Độ bền động cơ tăng lên rõ rệt. Điều này giảm nhu cầu bảo dưỡng, sửa chữa. Đảm bảo khả năng sẵn sàng chiến đấu của thiết bị. Đây là ưu điểm then chốt. Công nghệ chất bôi trơn nano đã được chứng minh.

V.Tiềm năng ứng dụng rộng rãi của chất bôi trơn nano fluid

Thành công của nghiên cứu mở ra nhiều hướng ứng dụng cho chất bôi trơn nano. Công nghệ này có thể mở rộng sang nhiều loại động cơ quân sự khác. Hướng phát triển công nghệ nano fluid trong tương lai sẽ tiếp tục tối ưu hóa các loại hạt nano kim loại và gốm. Dầu nhớt động cơ quân sự sử dụng nano fluid sẽ góp phần quan trọng vào việc hiện đại hóa và tăng cường an ninh quốc phòng Việt Nam. Nghiên cứu này khẳng định năng lực khoa học công nghệ trong nước.

5.1. Mở rộng cho các loại động cơ quân sự khác

Kết quả thử nghiệm cho thấy tiềm năng lớn. Dầu bôi trơn tản nhiệt nano có thể áp dụng rộng rãi. Không chỉ động cơ tàu thủy, mà còn xe tăng, xe bọc thép. Các máy bay quân sự cũng có thể hưởng lợi. Mọi thiết bị quân sự có động cơ đốt trong đều có thể được tối ưu hóa. Công nghệ này mang lại lợi thế chiến lược. Nó nâng cao hiệu suất và độ tin cậy. Nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc điều chỉnh công thức. Phù hợp với từng loại động cơ cụ thể. Việc triển khai trên quy mô lớn là khả thi.

5.2. Hướng phát triển công nghệ nano fluid tương lai

Nghiên cứu không ngừng phát triển. Các loại hạt nano mới đang được khám phá. Hạt nano kim loại và hạt nano gốm tiên tiến hơn. Chúng có thể cải thiện hơn nữa hiệu suất. Tìm kiếm phương pháp chế tạo hiệu quả hơn. Mục tiêu là giảm chi phí sản xuất. Cải thiện tính ổn định dài hạn của nano fluid. Điều này rất quan trọng cho ứng dụng thực tế. Phát triển các chất phụ gia thông minh. Chúng có thể phản ứng với điều kiện hoạt động. Công nghệ nano fluid sẽ tiếp tục là lĩnh vực trọng điểm.

5.3. Đóng góp cho an ninh quốc phòng Việt Nam

Ứng dụng dầu bôi trơn nano mang lại lợi ích to lớn. Nó góp phần hiện đại hóa quân đội. Nâng cao khả năng sẵn sàng chiến đấu. Tăng cường hiệu quả hoạt động của thiết bị quân sự. Giảm sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài. Việt Nam có thể tự chủ trong lĩnh vực này. Nghiên cứu này là một minh chứng. Nó thể hiện năng lực khoa học công nghệ quốc gia. Phát triển công nghệ nội địa là ưu tiên hàng đầu. Dầu nhớt động cơ quân sự thế hệ mới giúp bảo vệ chủ quyền.

Mục lục chi tiết luận án

LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU
1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT LỎNG CHỨA ỐNG NANO-CACBON
1.1. Tổng quan về ống nano-cacbon
1.1.1. Giới thiệu về ống nano-cacbon
1.1.2. Cấu trúc và tính chất của ống nan- cacbon
1.1.3. Các phƣơng pháp chế tạo ống nano-cacbon
1.1.4. Một số tính chất của ống nano-cacbon
1.2. Chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nano-cacbon
1.2.1. Khái niệm chất lỏng nano
1.2.2. Các phƣơng pháp chế tạo
1.2.3. Chất lỏng nano chứa thành phần CNTs
1.2.4. Ứng dụng của chất lỏng nano
1.3. Dầu bôi trơn tản nhiệt
1.3.1. Giới thiệu về dầu bôi trơn
1.3.2. Một số thông số của dầu bôi trơn
1.3.3. Các chất phụ gia có trong dầu bôi trơn
1.3.4. Pha trộn dầu bôi trơn
1.4. Dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon
1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc thuộc lĩnh vực của luận án
1.5.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc
1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
1.6. Những vấn đề cần nghiên cứu trong lĩnh vực dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano - cacbon
1.7. Kết luận chƣơng 1
2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phƣơng pháp thực nghiệm
2.1.1. Phƣơng pháp biến tính CNTs
2.1.2. Phƣơng pháp pha trộn dầu bôi trơn tản nhiệt nano
2.1.3. Phƣơng pháp đo đạc, khảo sát tính chất vật liệu
2.1.4. Phƣơng pháp đo đạc thông số kỹ thuật dầu nano
2.2. Phƣơng pháp mô hình hóa và tính toán lý thuyết
2.3. Nguyên liệu hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
2.3.1. Nguyên liệu phụ gia cho dầu bôi trơn tản nhiệt
2.3.2. Nguyên liệu tản nhiệt
2.4. Trang thiết bị chế tạo sử dụng trong nghiên cứu
2.4.1. Thiết bị phân tán CNT trong dầu bôi trơn
2.4.2. Một số thiết bị dùng trong chế tạo dầu bôi trơn chứa thành phần nano cacbon
2.5. Kết luận chƣơng 2
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ CHẾ TẠO DẦU BÔI TRƠN TẢN NHIỆT CHỨA ỐNG NANO-CACBON
3.1. Kết quả biến tính CNTs
3.2. Chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon
3.2.1. Phân tán CNTs – OH trong dầu gốc PAO
3.2.2. Tối ƣu hàm lƣợng CNTs trong trong dầu bôi trơn tản nhiệt
3.2.3. Cơ chế phân tán CNTs
3.2.4. Tối ƣu hàm lƣợng phụ gia đối với từng loại dầu bôi trơn tản nhiệt
3.3. Xây dựng mô hình truyền nhiệt tính toán độ dẫn nhiệt của dầu bôi trơn tản nhiệt
3.3.1. Xây dựng mô hình truyền nhiệt
3.3.2. So sánh mô hình truyền nhiệt với các nhóm thực nghiệm trên thế giới
3.3.3. So sánh mô hình truyền nhiệt lý thuyết với kết quả thực nghiệm của dầu bôi trơn tản nhiệt nano
3.4. Đánh giá một số tính chất của dầu bôi trơn tản nhiệt nano chế tạo đƣợc
3.4.1. Các thông số kỹ thuật của dầu bôi trơn tản nhiệt nano
3.5. Kết luận chƣơng 3
4. ỨNG DỤNG DẦU BÔI TRƠN TẢN NHIỆT CHỨA ỐNG NANO CACBON CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CỦA THIẾT BỊ QUÂN SỰ
4.1. Thử nghiệm trên bệ thử động cơ tàu thủy cỡ nhỏ
4.1.1. Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử
4.1.2. Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ
4.1.3. Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ
4.1.4. Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử
4.2. Thử nghiệm trên bệ thử động cơ xe tăng
4.2.1. Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử
4.2.2. Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ
4.2.3. Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ
4.2.4. Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử
4.3. Thử nghiệm trên bệ thử động cơ xe thiết giáp
4.3.1. Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử
4.3.2. Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ
4.3.3. Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ
4.3.4. Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử
4.4. Thử nghiệm trên bệ thử động cơ xe chở khí tài quân sự
4.4.1. Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử
4.4.2. Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ
4.4.3. Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ
4.4.4. Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử
4.5. Khảo sát dầu bôi trơn tản nhiệt có chứa thành phần nano trên thực địa
4.5.1. Thử nghiệm thực địa trên xe thiết giáp
4.5.2. Thử nghiệm thực địa trên xe chở khí tài quân sự
4.6. Thử nghiệm dầu bôi trơn tản nhiệt chứa thành phần CNTs trong tản nhiệt cho đèn LED công suất lớn
4.7. Kết luận chƣơng 4
KẾT LUẬN CHUNG
KIẾN NGHỊ VÀ KẾ HOẠCH TIẾP THEO
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất quang của vi cổng hưởng quang từ 1d làm cảm biến quang luận án tiến sĩ

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (154 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- NGUYỄN MẠNH HỒNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO DẦU BÔI TRƠN TẢN NHIỆT CHỨA ỐNG NANO-CACBON CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CỦA THIẾT BỊ QUÂN SỰ LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆU HÀ NỘI – 2018 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ …….***………… NGUYỄN MẠNH HỒNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO DẦU BÔI TRƠN TẢN NHIỆT CHỨA ỐNG NANO - CACBON CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CỦA THIẾT BỊ QUÂN SỰ LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆU Chuyên ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 9.23 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Phan Ngọc Minh Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của GS. Phan Ngọc Minh. Các số liệu và kết quả trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố ở bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án NGUYỄN MẠNH HỒNG LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy hƣớng dẫn là GS.

Phan Ngọc Minh, ngƣời thầy đã định hƣớng cho tôi trong tƣ duy khoa học, tận tình chỉ bảo và tạo rất nhiều thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn GS. Phan Hồng Khôi, PGS. Phạm Văn Hội, PGS.TS Vũ Đình Lãm, TS.

Nguyễn Văn Thao, TS. Bùi Hùng Thắng, TS. Nguyễn Văn Chúc, TS. Phan Ngọc Hồng, TS.

Nguyễn Tuấn Hồng, KS. Lê Đình Quang, ThS. Cao Thị Thanh - những ngƣời đã luôn giúp đỡ, khích lệ, động viên tôi trong suốt thời gian làm luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Quốc gia về vật liệu và linh kiện điện tử, Viện Khoa học vật liệu, Phòng hóa nghiệm xăng dầu, Viện kỹ thuật xăng dầu quân đội, Viện kỹ thuật cơ giới quân sự, Trƣờng sĩ quan lục quân 1, Cục xe máy 384 quân đội, Phòng thí nghiệm hóa dầu, Đại học mỏ địa chất, Viện hóa học công nghiệp Việt Nam đã giúp tôi thực hiện các phép đo trong quá trình thực hiện luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Học viện khoa học và công nghệ, Viện Khoa học vật liệu, Bộ phận Đào tạo sau đại học đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi làm luận án. Nhân dịp này tôi xin dành những tình cảm sâu sắc nhất tới những ngƣời thân trong gia đình tôi đã chia sẻ những khó khăn, thông cảm và động viên, hỗ trợ tôi thực hiện thành công luận án.! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Nguyễn Mạnh Hồng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ CHẤT LỎNG CHỨA ỐNG NANO-CACBON. Tổng quan về ống nano-cacbon.

Giới thiệu về ống nano-cacbon. Cấu trúc và tính chất của ống nan- cacbon. Các phƣơng pháp chế tạo ống nano-cacbon. Một số tính chất của ống nano-cacbon.

Chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nano-cacbon. Khái niệm chất lỏng nano. Các phƣơng pháp chế tạo .Chất lỏng nano chứa thành phần CNTs. Ứng dụng của chất lỏng nano.

Dầu bôi trơn tản nhiệt. Giới thiệu về dầu bôi trơn. Một số thông số của dầu bôi trơn. Các chất phụ gia có trong dầu bôi trơn.

Pha trộn dầu bôi trơn. Dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc thuộc lĩnh vực của luận án. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc .Tình hình nghiên cứu trong nƣớc.

Những vấn đề cần nghiên cứu trong lĩnh vực dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano - cacbon. Kết luận chƣơng 1. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phƣơng pháp thực nghiệm.

Phƣơng pháp biến tính CNTs. Phƣơng pháp pha trộn dầu bôi trơn tản nhiệt nano. Phƣơng pháp đo đạc, khảo sát tính chất vật liệu. Phƣơng pháp đo đạc thông số kỹ thuật dầu nano.

Phƣơng pháp mô hình hóa và tính toán lý thuyết. Nguyên liệu hóa chất sử dụng trong nghiên cứu. Nguyên liệu phụ gia cho dầu bôi trơn tản nhiệt. Nguyên liệu tản nhiệt.

Trang thiết bị chế tạo sử dụng trong nghiên cứu. Thiết bị phân tán CNT trong dầu bôi trơn. Một số thiết bị dùng trong chế tạo dầu bôi trơn chứa thành phần nano cacbon. Kết luận chƣơng 2.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ CHẾ TẠO DẦU BÔI TRƠN TẢN NHIỆT CHỨA ỐNG NANO-CACBON. Kết quả biến tính CNTs. Chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon. Phân tán CNTs – OH trong dầu gốc PAO.

Tối ƣu hàm lƣợng CNTs trong trong dầu bôi trơn tản nhiệt. Cơ chế phân tán CNTs. Tối ƣu hàm lƣợng phụ gia đối với từng loại dầu bôi trơn tản nhiệt. Xây dựng mô hình truyền nhiệt tính toán độ dẫn nhiệt của dầu bôi trơn tản nhiệt.

Xây dựng mô hình truyền nhiệt. So sánh mô hình truyền nhiệt với các nhóm thực nghiệm trên thế giới. So sánh mô hình truyền nhiệt lý thuyết với kết quả thực nghiệm của dầu bôi trơn tản nhiệt nano. Đánh giá một số tính chất của dầu bôi trơn tản nhiệt nano chế tạo đƣợc.

Các thông số kỹ thuật của dầu bôi trơn tản nhiệt nano. Kết luận chƣơng 3. ỨNG DỤNG DẦU BÔI TRƠN TẢN NHIỆT CHỨA ỐNG NANO CACBON CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CỦA THIẾT BỊ QUÂN SỰ. Thử nghiệm trên bệ thử động cơ tàu thủy cỡ nhỏ.

Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử. Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ. Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ. Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử.

Thử nghiệm trên bệ thử động cơ xe tăng. Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử. Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ. Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ.

Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử. Thử nghiệm trên bệ thử động cơ xe thiết giáp. Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử. Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ.

Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ. Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử. Thử nghiệm trên bệ thử động cơ xe chở khí tài quân sự. Kết quả khảo sát nhiệt độ bệ thử động cơ trong quá trình chạy thử.

Kết quả khảo sát độ giảm hệ số ma sát trên bệ thử động cơ. Kết quả khảo sát tiêu hao nhiên liệu trên bệ thử động cơ. Kết quả khảo sát tính chất dầu bôi trơn trong quá trình chạy thử. Khảo sát dầu bôi trơn tản nhiệt có chứa thành phần nano trên thực địa.

Thử nghiệm thực địa trên xe thiết giáp. Thử nghiệm thực địa trên xe chở khí tài quân sự. Thử nghiệm dầu bôi trơn tản nhiệt chứa thành phần CNTs trong tản nhiệt cho đèn LED công suất lớn. Kết luận chƣơng 4 .124 KẾT LUẬN CHUNG .126 KIẾN NGHỊ VÀ KẾ HOẠCH TIẾP THEO .127 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ.128 TÀI LIỆU THAM KHẢO .131 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Diễn giải CNT Ống nano cacbon – Carbon nanotube CNF Sợi nano cacbon - Carbon nanofibers AFM Kính hiển vi lực nguyên tử - Atomic Force Microscope STM Kính hiển vi xuyên hầm quét - Scanning Tunneling Microscope CVD Lắng đọng hoá học pha hơi - Chemical Vapor Deposition CPU Vi xử lý trung tâm - Central Processing Unit LED Điốt phát quang - Light Emitting Diode SEM Kính hiển vi điện tử quét - Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng - Field Emitting Scanning FESEM Electron Microscope TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua - Transmission Electron Microscope Kính hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao - High Resolution HRTEM Transmission Electron Microscope TGA Phân tích nhiệt trọng lƣợng - Thermogravimetric Analysis XRD Nhiễu xạ tia X - X-Ray Diffraction MWCNT Ống nano cacbon đa tƣờng - Muti-walled Carbon Nanotube SWCNT Ống nano cacbon đơn tƣờng - Single-walled Carbon Nanotube PAO Dầu gốc - Poly AlphaOlefine FTIR Phổ hồng ngoại biến đổi fourier - Fourrier Transformation InfraRed UV – VIS Quang phổ hấp thụ phân tử - Ultraviolet visible SDS Sodium dodecyl Sulfate EG Ethylen Glycol DW Nƣớc cất FHP Ống dẫn nhiệt phẳng – Flat heat pipe SAE Chỉ số phân loại dầu nhớt – Society of automobile engineers API American Petroleum Institute DOS Electronic density of states DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.

So sánh một số tính chất cơ học của CNTs với các vật liệu khác [18]. Độ dẫn nhiệt của CNTs và một số chất lỏng tản nhiệt [46]. Thành phần dầu bôi trơn thƣơng phẩm [83, 84]. Tổng hợp các thông số theo tiêu chuẩn ГОСТ 12.1-85 của Nga kết hợp thêm một số tiêu chuẩn khác đối với dầu bôi trơn.

Hàm lƣợng chất phụ gia trong dầu bôi trơn tản nhiệt cho tàu thủy cỡ nhỏ theo tiêu chuẩn ГОСТ 12.337-84 sau quá trình nghiên cứu tối ƣu hóa trên cơ sở hàm lƣợng của CNTs là 0,12% thể tích. Hàm lƣợng chất phụ gia trong dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho xe tăng theo tiêu chuẩn ГОСТ 6360-83 sau quá trình nghiên cứu tối ƣu hóa trên cơ sở hàm lƣợng của CNTs là 0,12% thể tích. Hàm lƣợng chất phụ gia trong dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho xe thiết giáp theo tiêu chuẩn ГОСТ 6360-85 sau quá trình nghiên cứu tối ƣu hóa trên cơ sở hàm lƣợng của CNTs là 0,12% thể tích. Hàm lƣợng chất phụ gia trong dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho xe chở khí tài quân sự theo tiêu chuẩn ГОСТ 17479.1-85 sau quá trình nghiên cứu tối ƣu hóa trên cơ sở hàm lƣợng của CNTs là 0,12% thể tích.

So sánh các tính chất của dầu bôi trơn tản nhiệt nano đã chế tạo đƣợc với dầu bôi trơn thƣơng phẩm và dầu không chứa thành phần nano dùng cho tàu thủy cỡ nhỏ. Tổng hợp và so sánh các tính chất của dầu bôi trơn tản nhiệt nano đã chế tạo đƣợc, dầu thƣơng phẩm và dầu bôi trơn không chứa nano cho động cơ xe tăng. Tổng hợp và so sánh các tính chất của dầu bôi trơn tản nhiệt nano chế tạo đƣợc với dầu thƣơng phẩm và dầu bôi trơn không chứa nano cho động cơ xe thiết giáp .

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Nguyễn Mạnh Hồng (2018). Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự [Luận án tiến sĩ, Học viện Khoa học và Công nghệ]. LuanAn.net. https://luanan.net/vat-ly/che-tao-va-khao-sat-tinh-chat-quang-cua-vi-cong-huong-quang-tu-1d-lam-cam-bien

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án: chế tạo & khảo sát tính chất quang vi cổng hưởng quang 1D làm cảm biến quang. Nâng cao độ nhạy và hiệu quả phát hiện.

Luận án "Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Học viện Khoa học và Công nghệ. Năm bảo vệ: 2018.

Luận án "Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự" thuộc chuyên ngành Vật liệu điện tử. Danh mục: Vật Lý.

Luận án "Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự" có bao nhiêu trang?

Luận án "Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự" có 154 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Dầu bôi trơn tản nhiệt nano cho động cơ quân sự" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter