Tagungsbeitrag

Titel Alternative Schmiermedien - Ionische Flüssigkeiten
Autor T. Predel, B. Pohrer, E. Schlücker
Infos zum Autor T. Predel, B. Pohrer, E. Schlücker,
Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik
Universität Erlangen-Nürnberg,
Cauerstr. 4, Erlangen / Deutschland
Inhalt Zusammenfassung

Die relativ neue Stoffklasse der ionischen Flüssigkeiten (ILs) gewinnt kontinuierlich an Interesse und Bedeutung. Dies gilt sowohl im Bereich der Forschung als auch für industrielle Anwendungen. Aufgrund ihrer einzigartigen und außerordentlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften, sind sie für eine Vielzahl von Anwendungen sehr interessant. Diese bei Raumtemperatur überwiegend flüssigen Verbindungen bieten zudem vielfältige Möglichkeiten zur Optimierung von Prozessmaschinen im Bezug auf Wirkungsgrad sowie Potential zur Einsparung von Investitions- und Betriebskosten [1]. Weiterhin eröffnen sie ganz neue Möglichkeiten in der Prozesstechnik wie zum Beispiel die geschmierte Kompression von Sauerstoff [2]. Für die kommerzielle Nutzung in diesen Anwendungsgebieten müssen die ionischen Flüssigkeiten jedoch eine Reihe von Anforderungen erfüllen, die für jede einzelne Anwendung im Detail spezifiziert werden muss. Da ihre Eigenschaften, abhängig von ihrer Ionenstruktur, stark abweichen können, werden ionische Flüssigkeiten auch als ″Designer Substanzen″ bezeichnet [3,4]. Dies ergibt für jede spezielle Anwendung eine große Anzahl an möglichen Kandidaten. Ein Screening der relevanten Parameter für Schmieranwendungen wie der thermischen Stabilität, Korrosivität, Benetzungsfähigkeit und tribologisches Verhalten wurde in verschiedenen geeigneten Experimenten durchgeführt. Die Ergebnisse werden präsentiert und eine Auswahl der am besten geeigneten ionischen Flüssigkeiten für Schmieranwendungen getroffen. Des Weiteren werden erste Ergebnisse für die Eignung von ionischen Flüssigkeiten als Schmiermittel in Verbrennungskraftmaschinen vorgestellt und ein Ausblick für dieses spezifische Projekt gegeben.

Abstract

The relatively new class of substances referred as ionic liquids (ILs) are continuously gaining in interest and importance. This applies for research as well as for industrial applications because of their outstanding and unique physical and chemical properties which makes them very interesting for various applications. These mainly liquid compounds at ambient conditions also offer several options for an optimization of process machines with a high potential of performance increase and savings in investment and operating costs [1]. Furthermore they offer the chance of conquering new areas in process technology like the lubricated compression of oxygen [2]. For their commercial implementation in these fields, ionic liquids have to fulfil a number of requirements, which have to be defined in detail for every specific application. Ionic liquids are also called ″designer substances″, due to their tailor-made character with strongly differing properties depending on the ion structure. This attribute offers a great pool of possible candidates for any special application. A screening of the relevant parameters for lubrication applications such as thermal stability, corrosiveness, wettability and tribological behaviour has been carried out in several adequate experimental setups. The results are presented and an evaluation of the most promising candidates for lubrication applications has been carried out. Furthermore, first results in the specific application of ionic liquids as lubricant in a combustion engine are presented and an outlook for this specific topic will be given.
Datum 2009