Publication detail

Tribological Performance of Graphene and Graphene Oxide Films as Solid Lubricant Layers on Tool Steel Surfaces

PÍŠKA, M. SLIWKOVÁ, P. SEDLÁČEK, J. FOKSOVÁ, V.

Czech title

Tribologická účinnost grafenu a filmů oxidu grafenu jako pevných vrstev maziva na povrchu nástrojové oceli

English title

Tribological Performance of Graphene and Graphene Oxide Films as Solid Lubricant Layers on Tool Steel Surfaces

Type

conference paper

Language

en

Original abstract

Some high productive processes induce a use of effective cooling and lubricating for forming and cutting tools today. Apart of various fluids, foams, oils and emulsions with EP (extreme pressures) additives some very effective means based on graphene or graphene oxide show excellent performance in their solid phase. In this study, a very effective way to enhance the tribological performance of graphene layers on tool steel surfaces is studied. The solid lubricants based on graphene and graphene oxide flakes showed a very good thermal stability, low coefficient of friction and high wear resistance. However, some technological conditions and topographies of surfaces for their successful applications should be made in advance as prerequisites. The research work deals with a high productive forming of metals and improving the mechanical and functional properties of special products. It contributes to finding the optimal internal varnishes, testing their resistance to stress and chemical resistance to the components, understanding all relevant mechanical properties especially of graphene (friction properties, adhesion and abrasion resistance). This research and development is concerned with a production of thin walled products, which will provide future customers with a more durable and safe products and also would have better properties compared to similar products already available on the market.

Czech abstract

Některé vysoce produktivní procesy dnes indukují potřebu účinného chlazení a mazání tvářecích a řezacích nástrojů. Kromě různých kapalin, pěn, olejů a emulzí s přísadami EP (vysokotlakými aditivy) vykazují některé velmi účinné prostředky založené na grafenu nebo oxidu grafenu vynikající výkon v pevné fázi. V této studii je studován velmi efektivní způsob, jak zvýšit tribologický výkon grafenových vrstev na povrchech nástrojové oceli. Tuhá maziva na bázi grafenových a grafenoxidových vloček vykazovala velmi dobrou tepelnou stabilitu, nízký koeficient tření a vysokou odolnost proti opotřebení. Některé technologické podmínky a topografie povrchů pro jejich úspěšné použití by však měly být předem vytvořeny. Výzkumná práce se zabývá vysoce produktivním tvářením kovů a zlepšováním mechanických a funkčních vlastností speciálních výrobků. Přispívá k nalezení optimálních vnitřních laků, testování jejich odolnosti proti namáhání a chemické odolnosti vůči součástem, pochopení všech příslušných mechanických vlastností, zejména grafenu (třecí vlastnosti, přilnavost a odolnost proti oděru). Tento výzkum a vývoj se týká výroby tenkostěnných výrobků, které budoucím zákazníkům poskytnou trvanlivější a bezpečnější výrobky a budou mít lepší vlastnosti ve srovnání s podobnými výrobky, které jsou již na trhu k dispozici.

English abstract

Some high productive processes induce a use of effective cooling and lubricating for forming and cutting tools today. Apart of various fluids, foams, oils and emulsions with EP (extreme pressures) additives some very effective means based on graphene or graphene oxide show excellent performance in their solid phase. In this study, a very effective way to enhance the tribological performance of graphene layers on tool steel surfaces is studied. The solid lubricants based on graphene and graphene oxide flakes showed a very good thermal stability, low coefficient of friction and high wear resistance. However, some technological conditions and topographies of surfaces for their successful applications should be made in advance as prerequisites. The research work deals with a high productive forming of metals and improving the mechanical and functional properties of special products. It contributes to finding the optimal internal varnishes, testing their resistance to stress and chemical resistance to the components, understanding all relevant mechanical properties especially of graphene (friction properties, adhesion and abrasion resistance). This research and development is concerned with a production of thin walled products, which will provide future customers with a more durable and safe products and also would have better properties compared to similar products already available on the market.

Keywords in Czech

grafen; oxid grafenu; tribologie; nástroj;tření

Keywords in English

graphene; graphene-oxide; tribology; tool; friction

Released

10.11.2020

Publisher

IOP Publishing

Location

Galati

ISSN

1757-8981

Book

IOP Conference Series: Materials Science and Engineering

Volume

012028

Number

968

Edition number

1

Pages from–to

1–9

Pages count

326

BIBTEX


@inproceedings{BUT166052,
  author="Miroslav {Píška} and Petra {Sliwková} and Jan {Sedláček} and Veronika {Foksová},
  title="Tribological Performance of Graphene and Graphene Oxide Films as Solid Lubricant Layers on Tool Steel Surfaces",
  booktitle="IOP Conference Series: Materials Science and Engineering",
  year="2020",
  volume="012028",
  number="968",
  month="November",
  pages="1--9",
  publisher="IOP Publishing",
  address="Galati",
  issn="1757-8981"
}