高温で濡れやすい水性潤滑剤の熱間圧延潤滑への応用

要旨 水性潤滑剤は、可燃性の油性潤滑剤と比較して魅力的な特性を持っていますが、高温環境では、十分に熱い表面に接触するとライデンフロスト効果による濡れ性の低下が難題となります。ここでは、かなりの潤滑性を持つ水性潤滑剤のプロトタイプとして、界面活性剤で修飾されたラポナイトナノクレイ（LNC）が、自発的な高温濡れ性を示し、ライデンフロスト点（LFP）が粗製ステンレス鋼上で約350°Cを超える改善が可能であることを示します。これは、純水と比較して約140°Cの上昇を意味します。LNCナノプレート間の粒子間引力が液体の粘度を増加させ、基板近くの大量の水の粘性力を生じさせ、加熱された表面上にLNC層をその場で堆積させ、三相接触線（TCL）のピン止めを引き起こすことができます。基本として、LNCナノプレート間に双性イオン界面活性剤を重層することで、濡れやすい潤滑剤の潤滑性がさらに最適化され、摩擦係数は約0.1に低下します。LNC潤滑剤は、熱間圧延潤滑をシミュレートするために四球トライボメーターで実証され、高温金属加工に関する洞察や、機械工学および航空宇宙分野での潜在的な応用を提供します。