MARC

 008260311s2025        us                                    eng  d
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■040    ▼aMiAaPQD▼beng▼cMiAaPQD▼erda
■082    ▼a668.9
■1001  ▼aYan,  Jieming▼eauthor.
■24510▼aDesign  of  Ionic  Liquid  Based  Additives  for  Integration  with  Modern  Lubrication  Systems  ▼cJieming  Yan
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Texas  at  Austin▼c2025
■264  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a1  electronic  resource  (276  pages)
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■337    ▼acomputer▼bc▼2rdamedia
■338    ▼aonline  resource▼bcr▼2rdacarrier
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-06,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisors:  Mangolini,  Filippo    Committee  members:  Brennecke,  Joan;  Fan,  Donglei;  Mitlin,  David.
■5021  ▼bPh.D.▼cThe  University  of  Texas  at  Austin▼d2025.
■520    ▼aThe  use  of  ionic  liquids  (ILs)  as  novel  lubricants  and  lubricant  additives  has  been  the  subject  of  extensive  study  over  the  last  two  decades.  However,  the  implementation  of  ILs  in  tribological  applications  has  severely  been  constrained  by  gaps  in  our  knowledge  of  the  origin  of  the  promising  lubricating  properties  of  ILs.  More  specifically,  the  current  picture  of  the  IL  lubrication  mechanism  is  incomplete.  While  several  models  for  IL-mediated  lubrication  have  been  proposed  on  the  basis  of  substantial  experimental  and  modeling  results,  they  remain  difficult  to  reconcile  even  for  the  case  of  the  same  IL  owing  to  the  drastically  different  conditions  (e.g.,  contact  pressure,  sliding  speeds)  employed  in  published  studies.  Prominent  engineering  challenges,  such  as  the  high  cost  and  environmental  sensitivity  of  neat  ILs,  and  the  immiscibility  of  most  ILs  with  conventional  non-polar  lubricants,  have  also  limited  the  use  of  ILs  in  tribological  applications.                        This  dissertation  contributes  to  addressing  these  challenges  by  establishing  links  between  the  molecular  structure,  lubrication  performance,  and  lubrication  mechanisms  of  a  novel  class  of  ILs,  and  by  encapsulating  ILs  within  polymer  capsules  to  enable  their  introduction  in  oils  in  a  concentration  that  exceeds  their  solubility  limit,  while  limiting  their  corrosiveness.                        To  provide  new  insights  into  the  lubrication  mechanisms  of  ILs,  a  homologous  series  of  tetraalkylammonium  orthoborate  ILs  was  synthesized.  The  correlation  of  the  results  of  tribological  experiments  with  the  outcomes  of  surface  analyses  demonstrated  the  effect  of  IL  architecture  on  the  IL  friction-  and  wear-reducing  behavior,  while  also  providing  insights  into  the  surface  chemical  processes  controlling  the  tribological  response.                        Encapsulating  ILs  within  polymer  shells  was  explored  as  a  new  method  for  enabling  the  use  of  ILs  in  oil  formulations.  Initial  experiments  with  encapsulated  ILs  (ENILs)  were  performed  with  commercially  available  1-hexyl-3-methylimidazolium  bis(trifluoromethylsulfonyl)imide  ([HMIM][TFSI])  encapsulated  in  crosslinked  polymethacrylate  microcapsules.  Tribological  tests  showed  that  the  use  of  ENILs  as  additives  in  synthetic  oil  can  achieve  the  same  degree  of  friction  and  wear  reduction  as  the  neat  ILs  (in  this  case  [HMIM][TFSI]).  The  use  of  ENIL  additives  also  drastically  reduced  surface  corrosion  -  a  common  issue  faced  when  using  neat  halogenated  ILs  such  as  [HMIM][TFSI].  The  subsequent  synthesis  of  ENILs  using  different  encapsulation  methods  (e.g.,  interfacial  polymerization,  Pickering  emulsion-templating)  allowed  for  elucidating  the  effect  of  polymer  shell  material  chemistry  and  capsule  size  distribution  on  the  friction  and  wear  response,  thus  providing  design  guidelines  for  ENILs  to  be  employed  in  tribological  applications.                        The  results  presented  in  this  dissertation  not  only  further  our  understanding  of  IL-mediated  lubrication,  but  also  present  a  pathway  towards  and  a  design  framework  for  the  practical  utilization  of  IL-based  additives  in  liquid  lubricants  via  encapsulation.
■546    ▼aEnglish
■590    ▼aSchool  code:  0227
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aPolymer  chemistry
■650  4▼aOrganic  chemistry
■653    ▼aIonic  liquids
■653    ▼aLubricant  additives
■653    ▼aMolecular  structure
■653    ▼aLubrication  mechanisms  
■653    ▼aPolymer  shells
■7102  ▼aThe  University  of  Texas  at  Austin▼bMaterials  Science  and  Engineering.▼edegree  granting  institution.
■7201  ▼aMangolini,  Filippo▼edegree  supervisor.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-06B.
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17361151▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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