NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO DẦU BÔI TRƠN TẢN NHIỆT CHỨA ỐNG NANO-CACBON CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CỦA THIẾT BỊ QUÂN SỰ
Vật liệu điện tử
Luận án "Nghiên cứu chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon cho động cơ đốt trong của thiết bị quân sự" giải quyết nhu cầu cấp thiết về việc nâng cao độ bền, tuổi thọ và công suất hoạt động của động cơ trong các thiết bị quân sự trọng yếu như xe chở khí tài, xe tăng, xe thiết giáp và tàu thủy. Dựa trên các nghiên cứu quốc tế cho thấy vật liệu ống nano-cacbon (CNTs) có khả năng giảm ma sát, tăng độ dẫn nhiệt, cải thiện hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ động cơ, luận án đặt ra mục tiêu làm chủ công nghệ chế tạo loại dầu bôi trơn tản nhiệt đặc chủng này tại Việt Nam, đặc biệt khi các sản phẩm tương tự trên thế giới chưa được thương mại hóa.
Các nội dung nghiên cứu chính bao gồm: chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt sử dụng ống nano-cacbon từ dầu gốc; xây dựng mô hình truyền nhiệt của động cơ sử dụng dầu có thành phần CNTs và đánh giá các tính chất của dầu; và ứng dụng dầu bôi trơn tản nhiệt cho động cơ đốt trong của thiết bị quân sự. Luận án đã thành công trong việc biến tính hóa học vật liệu CNTs và tìm ra quy trình chung để chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt, với hàm lượng CNTs tối ưu 0,12% thể tích và thời gian rung siêu âm 60 phút. Đồng thời, đã xác định được hàm lượng tối ưu của các chất phụ gia và khảo sát các tính chất của dầu bôi trơn tản nhiệt chế tạo được.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc làm chủ công nghệ chế tạo dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon trên cơ sở dầu gốc PAO và chế tạo thành công 4 loại dầu cho các thiết bị quân sự khác nhau. Kết quả thử nghiệm trên bệ thử động cơ của một số thiết bị quân sự cho thấy dầu tản nhiệt nano giúp giảm nhiệt độ nước và dầu khoảng 4,2°C – 4,6°C, tiết kiệm nhiên liệu từ 10,39% - 15,79% và giảm hệ số ma sát 1,21-1,24 lần so với dầu thương phẩm. Các tính chất của dầu vẫn đáp ứng tốt tiêu chuẩn và được dự đoán có thể kéo dài thời gian chạy lên đến 500 giờ. Ngoài ra, luận án còn mở rộng ứng dụng dầu tản nhiệt chứa CNTs cho đèn LED công suất lớn, giúp giảm nhiệt độ bão hòa của chip LED xuống 8°C. Những kết quả này khẳng định hiệu quả và tiềm năng ứng dụng cao của dầu bôi trơn tản nhiệt chứa ống nano-cacbon trong lĩnh vực quân sự và các ứng dụng kỹ thuật khác.