Nanofluid is a kind of new engineering material consisting of solid nanoparticles with sizes typically of 1–100 nm suspended in base fluids. In this study, Al2O3–H2O nanofluids were synthesized, their dispersion behaviors and thermal conductivity in water were investigated under different pH values and different sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) concentration. The sedimentation kinetics was determined by examining the absorbency of particle in solution. The zeta potential and particle size of the particles were measured and the Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek (DLVO) theory was used to calculate attractive and repulsive potentials. The thermal conductivity was measured by a hot disk thermal constants analyser. The results showed that the stability and thermal conductivity enhancements of Al2O3–H2O nanofluids are highly dependent on pH values and different SDBS dispersant concentration of nano-suspensions, with an optimal pH value and SDBS concentration for the best dispersion behavior and the highest thermal conductivity. The absolute value of zeta potential and the absorbency of nano-Al2O3 suspensions with SDBS dispersant are higher at pH 8.0. The calculated DLVO interparticle interaction potentials verified the experimental results of the pH effect on the stability behavior. The Al2O3–H2O nanofluids with an ounce of Al2O3 have noticeably higher thermal conductivity than the base fluid without nanoparticles, for Al2O3 nanoparticles at a weight fraction of 0.0015 (0.15 wt%), thermal conductivity was enhanced by up to 10.1%.

The friction and interfacial nanostructure of a water-in-surface-active ionic liquid mixture, 1.6 M 1-butyl-3-methylimidazolium 1,4-bis-2-ethylhexylsulfosuccinate ([BMIm][AOT]), can be tuned by applying potential on Au(111) and stainless steel.

Video-rate atomic force microscopy (AFM) is used to record the near-surface nanostructure and dynamics of one pure ionic liquid (IL), 1-hexyl-3-methylimidazolium tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate (HMIM FAP), and a locally-concentrated IL comprising HMIM FAP with the low viscosity diluent 1,1,2,2-tetrafluoroethyl 2,2,2-trifluoroethyl ether (TFTFE), on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) and Au(111) electrodes as a function of potential. Over the potential range measured (open-circuit potential ± 1 V), different near-surface nanostructures are observed. For pure HMIM FAP, globular aggregates align in rows on HOPG, whereas elongated and worm-like nanostructures form on Au(111). For 2:1 (wt:wt) HMIM FAP:TFTFE, larger and less defined diluent swollen IL aggregates are present on both electrodes. Long-lived near-surface nanostructures for HMIM FAP and the 2:1 (wt:wt) HMIM FAP:TFTFE persist on both electrodes. 2:1 (wt:wt) HMIM FAP:TFTFE mixture diffuses more rapidly than pure HMIM FAP on both electrodes with obviously higher diffusion coefficients on HOPG than on Au(111) due to weaker electrostatic and solvophobic interactions between near-surface aggregates and Stern layer ions. These outcomes provide valuable insights for a wide range of IL applications in interface sciences, including electrolytes, catalysts, lubricants, and sensors.

This study focuses on the planetary gear reducer and employs ANSYS 13.0 software to perform thermo-mechanical coupled simulations for the laser cladding repair process, aiming to address gear failure caused by cracks. The optimal theoretical repair parameters were determined based on temperature and stress field analyses, and performance testing of the cladding layer was conducted to validate the feasibility of the selected parameters. The results suggest that a laser power of 140 W and a scanning speed of 8 mm/s represent the optimal theoretical parameters for the laser cladding repair of the gear workpiece. Tensile strength tests revealed that the cladding layer’s maximum tensile strength reached 1312.80 MPa, which was 1.22 times higher than that of the substrate material. Additionally, the wear resistance tests indicated that the wear loss of the cladding layer under the optimized parameters reduced from 9.3 mg for the base material to 0.5 mg, demonstrating excellent wear resistance. Thus, the mechanical properties of the cladding layer were significantly enhanced compared to the base material under these theoretical process parameters.

Ionic liquids (ILs) are a promising class of electrolytes with a unique combination of properties, such as extremely low vapor pressures and nonflammability. Doping ILs with alkali metal salts creates an electrolyte that is of interest for battery technology. These salt-in-ionic liquids (SiILs) are a class of superconcentrated, strongly correlated, and asymmetric electrolytes. Notably, the transference numbers of the alkali metal cations have been found to be negative. Here, we investigate Na-based SiILs with a surface force apparatus, X-ray scattering, and atomic force microscopy. We find evidence of confinement-induced structural changes, giving rise to long-range interactions. Force curves also reveal an electrolyte structure consistent with our predictions from theory and simulations. The long-range steric interactions in SiILs reflect the high aspect ratio of compressible aggregates at the interfaces rather than the purely electrostatic origin predicted by the classical electrolyte theory. This conclusion is supported by the reported anomalous negative transference numbers, which can be explained within the same aggregation framework. The interfacial nanostructure should impact the formation of the solid electrolyte interphase in SiILs.