Nanotribology: the effect of the relationship between the energy characteristics of the surface and the antifriction and insulating properties of adsorbed cationic surfactants
- 1 — Professor G.V. Plekhanov Saint Petersburg State Mining Institute
- 2 — Research assistant G.V. Plekhanov Saint Petersburg State Mining Institute
- 3 — Research assistant G.V. Plekhanov Saint Petersburg State Mining Institute
- 4 — Research assistant G.V. Plekhanov Saint Petersburg State Mining Institute
Abstract
Literature data on the relationship between the energy characteristics of the surface (surface tension, bonding energy of surface atoms) with antifriction and insulating (protective) properties of ionogenic surfactants (surfactants) have been analyzed. Experimentally the tendency of strengthening the lubricating effect has been revealed in process of increasing the bond energy of the N1S characteristic level of cationic surfactants adsorbed on the metal; the effect of essential increase (~ by 2 eV) in the N1S bond energy has been revealed in case of joint adsorption of cationic surfactants with different in value hydrocarbon radicals at the nitrogen atom. The bonding energy was determined from measured X-ray photoelectron spectra; the lubricating effect was evaluated in tests on a high-speed conveyor at low loads in dilute aqueous solutions (about 0.01 % surfactant).
References
- Абрамзон А.А. Анализ действия ПАВ как компонента смазки / А.А.Абрамзон, Л.П.Зайченко, В.А.Про-скуряков // ЖПХ. 1977. № 50. С.2596-2599.
- Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение / А.А.Абрамзон, Л.П.Зайченко, С.И.Файнгольд. Л.: Химия. 1988. 200 с.
- Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматгиз. 1963, 472 с.
- Боуден Ф.П. Трение и смазка твердых тел / Пер. с англ. Ф.П.Боуден, Д.Тейбор / Под ред. И.В.Крагельского. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.
- Дедков Г.В. Нанотрибология: экспериментальные факты и теоретические модели // Успехи физических наук. 2000. Т.170. № 6. С.585-618.
- Дерягин Б.В. Что такое трение? М.: Наука, 1963. 288 с.
- Зайченко Л.П. Зависимость силы сдвига от нагрузки для смазки вазелин – вазелиновое масло / Л.П.Зайченко, А.А.Абрамзон, В.А.Проскуряков // ЖПХ. 1977. № 50. С.2475-2478.
- Иванова Н.И. Взаимодействие поверхностно-активных веществ с твердой поверхностью // Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии. 1998. СПб: Изд-во СПбГУ. С.179.
- Корсаков В.Г. Физика и химия – в нанотехнологиях / В.Г.Корсаков, А.Г.Сырков, Л.П.Велютин. СПб: Изд-во РТП ИК «Синтез», 2002. 64 с.
- Махова Л.В. О влиянии энергии связи N1S адсорбированных наноструктур на смазывающее действие ПАВ на границе раздела металл – стекло и металл – полимер / Л.В.Махова, А.Г.Сырков, А.В.Федотов // Конденсированные среды и межфазные границы. 2003. Т.5. № 4. С.423-428.
- Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. М.: Химия, 1984. 255 с.
- Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества: Справочник / Под ред. А.А.Абрамзона, Е.Д.Щукина. Л.: Химия, 1984. 392 с.
- Сумм Б.Д. Самоорганизованные коллоидные структуры // Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии. 1998. СПб: Изд-во СПбГУ. С.46-47.
- Сырков А.Г. Современные тенденции в развитии химических методов обработки поверхности металлов и способов очистки оборудования нефтехимического комплекса / А.Г.Сырков, А.И.Волков, А.Е.Хованских // Вестник Академии технологических наук РФ. 2000. № 15. С.42-44.
- Сырков А.Г. Влияние восстановителя на состояние атомов в поверхностном слое и химическую устойчивость образующегося металла / А.Г.Сырков, Л.В.Махова, В.Г.Корсаков // Конденсированные среды и межфазные границы. 2001. Т.3. № 4. С.323-326.
- Топлива, смазочные материалы, технические жидкости: Справочник / Под ред. В.М.Школьникова. М.: Химия, 1989. С.324.
- Detergency. Theory and Test methods / Ed.W.G.Culter and R.C.Devis. N.-Y.Dekker INC. 1974. 450 p.
- Hesse R. Computer program for investigation of XP-spectra / R.Hesse, T.Chasse, R.Szardan // Fresenius J. Anal. Chem. 1998. 48. P.365-368.
- McClelland G.M. Fundamentals of Friction: Macroscopic and Microscopic Processes / G.M.McClelland, I.N.Glosli // Eds. I.L. Singer, H.M. Pollock. Dodrecht: Kluwer. 1992. P.405-407.
- Swartz W.E. Determination of N1S core-level energy for sulfate ammonia / W.E.Swartz, R.A.Alfonso // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1974. 4. P.351-355.