Avaliação tribológica de um óleo mineral aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24552 |
Resumo: | O estudo da síntese e propriedades das nanopartículas superparamagnéticas vem crescendo de forma significativa ao longo dos anos, abrangendo diversas áreas do conhecimento. A aditivação de nanopartículas em óleos minerais é uma delas, para atuarem como lubrificantes, apresentando propriedades tribológicas superiores aos comerciais, reduzindo o coeficiente de atrito e o desgaste dos elementos mecânicos. Essa dissertação tem como finalidade estudar o desempenho tribológico de um óleo mineral parafínico aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs), a fim de avaliar a influência da inserção das nanopartículas nas propriedades tribológicas (coeficiente de atrito e desgaste) quando submetido a diferentes cargas e rugosidades da superfície. Os ensaios foram realizados no tribômetro SRV-4. Os parâmetros analisados foram tamanhos de nanopartículas (2 nm, 7 nm e 15 nm), a rugosidade da superfície, sendo esta polida, lixada e retificada, e a carga aplicada, no modo rampa de 30N a 250N. A caracterização das nanopartículas foi realizada por Difração de Raio X (DRX), Microscopia Eletrônia de Transmissão (MET) e Sistema de Medidas das Propriedades Físicas (PPMS). Quanto a caracterização do óleo puro e do ferrofluido, foi realizada por FTIR. Os valores de coeficiente de atrito foram adquiridos durante o ensaio na SRV-4. Já o desgaste da esfera AISI 52100 e do disco AISI H13 foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia Raman e Interferometria de Luz Branca, tendo como referência os resultados obtidos para o óleo puro. As SPIONs tiveram suas melhores performances como aditivo antifricção em baixas cargas (30N e 50N) e em superfície rugosa (Retificada). |
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Santos, Marcionila Neli Lima doshttp://lattes.cnpq.br/4985216723832105https://orcid.org/0000-0002-2659-4746http://lattes.cnpq.br/8550161853747323Nascimento, José Heriberto Oliveira dohttps://orcid.org/0000-0001-6804-2854http://lattes.cnpq.br/7033735079037677Souza, Roberto Martíns deAlves, Salete Martins2018-01-17T14:20:49Z2018-01-17T14:20:49Z2017-08-14SANTOS, Marcionila Neli Lima dos. Avaliação tribológica de um óleo mineral aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro. 2017. 127f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24552O estudo da síntese e propriedades das nanopartículas superparamagnéticas vem crescendo de forma significativa ao longo dos anos, abrangendo diversas áreas do conhecimento. A aditivação de nanopartículas em óleos minerais é uma delas, para atuarem como lubrificantes, apresentando propriedades tribológicas superiores aos comerciais, reduzindo o coeficiente de atrito e o desgaste dos elementos mecânicos. Essa dissertação tem como finalidade estudar o desempenho tribológico de um óleo mineral parafínico aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs), a fim de avaliar a influência da inserção das nanopartículas nas propriedades tribológicas (coeficiente de atrito e desgaste) quando submetido a diferentes cargas e rugosidades da superfície. Os ensaios foram realizados no tribômetro SRV-4. Os parâmetros analisados foram tamanhos de nanopartículas (2 nm, 7 nm e 15 nm), a rugosidade da superfície, sendo esta polida, lixada e retificada, e a carga aplicada, no modo rampa de 30N a 250N. A caracterização das nanopartículas foi realizada por Difração de Raio X (DRX), Microscopia Eletrônia de Transmissão (MET) e Sistema de Medidas das Propriedades Físicas (PPMS). Quanto a caracterização do óleo puro e do ferrofluido, foi realizada por FTIR. Os valores de coeficiente de atrito foram adquiridos durante o ensaio na SRV-4. Já o desgaste da esfera AISI 52100 e do disco AISI H13 foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia Raman e Interferometria de Luz Branca, tendo como referência os resultados obtidos para o óleo puro. As SPIONs tiveram suas melhores performances como aditivo antifricção em baixas cargas (30N e 50N) e em superfície rugosa (Retificada).The study of the synthesis and properties of superparamagnetic nanoparticles is growing up significantly along the years, allowing interaction with many knowledge. The nanoparticles additivation in mineral oils is one of them, for its performance as lubrificants, showing superior tribological properties in comparison with commercial ones, reducing the fricction coefficient and the wear of the mechanical components. The purpose of this research is to study the tribological performance of a parafinic mineral oil additived with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs), in order to evaluate the influence of the nanoparticles in the tribological properties (fricction coefficient and wear) when exposed to different loads and surface roughnesses differents. The tribotests were using a SRV-4 tribometer. The test parameters were the nanoparticle size (2 nm, 7 nm e 15 nm), the surface roughness, in this case polished, sanded and grounded, and the applied load steps over time (30 N – 250 N). The nanoparticles characterization was conducted by X-Ray Diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Physical Property Measurement System (PPMS). About the pure oil characterization and the ferroluids, was performed by FTIR. The fricction coefficient values were obtained during the tribotest in the SRV-4 tribometer. Furthermore, the AISI 52100 stell ball wear and AISI H13 steel disc wear were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM), Raman Spectroscopy and White Light Interferometry (WLI), using the results obtained for pure oil as references. The SPIONs best results as antifriction additive were obtained with the low loads (30 N and 50 N) and with the rough surface (Ground).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICANanopartículasNanoaditivosPropriedades tribológicasRugosidade da superfícieAvaliação tribológica de um óleo mineral aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferroinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.txtMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain194412https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24552/2/MarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.txtf31619d70b68437ce729f34826cac0c5MD52THUMBNAILMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.jpgMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3329https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24552/3/MarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.jpg9400803ff950ef3275bbd7b17e354b6dMD53TEXTMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.txtMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain194412https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24552/2/MarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.txtf31619d70b68437ce729f34826cac0c5MD52THUMBNAILMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.jpgMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3329https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24552/3/MarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf.jpg9400803ff950ef3275bbd7b17e354b6dMD53ORIGINALMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdfMarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdfapplication/pdf11841952https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24552/1/MarcionilaNeliLimaDosSantos_DISSERT.pdf2657585bdd19b422d2d7ea5a7a16731dMD51123456789/245522022-05-24 18:08:05.454oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/24552Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-24T21:08:05Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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O estudo da síntese e propriedades das nanopartículas superparamagnéticas vem crescendo de forma significativa ao longo dos anos, abrangendo diversas áreas do conhecimento. A aditivação de nanopartículas em óleos minerais é uma delas, para atuarem como lubrificantes, apresentando propriedades tribológicas superiores aos comerciais, reduzindo o coeficiente de atrito e o desgaste dos elementos mecânicos. Essa dissertação tem como finalidade estudar o desempenho tribológico de um óleo mineral parafínico aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs), a fim de avaliar a influência da inserção das nanopartículas nas propriedades tribológicas (coeficiente de atrito e desgaste) quando submetido a diferentes cargas e rugosidades da superfície. Os ensaios foram realizados no tribômetro SRV-4. Os parâmetros analisados foram tamanhos de nanopartículas (2 nm, 7 nm e 15 nm), a rugosidade da superfície, sendo esta polida, lixada e retificada, e a carga aplicada, no modo rampa de 30N a 250N. A caracterização das nanopartículas foi realizada por Difração de Raio X (DRX), Microscopia Eletrônia de Transmissão (MET) e Sistema de Medidas das Propriedades Físicas (PPMS). Quanto a caracterização do óleo puro e do ferrofluido, foi realizada por FTIR. Os valores de coeficiente de atrito foram adquiridos durante o ensaio na SRV-4. Já o desgaste da esfera AISI 52100 e do disco AISI H13 foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia Raman e Interferometria de Luz Branca, tendo como referência os resultados obtidos para o óleo puro. As SPIONs tiveram suas melhores performances como aditivo antifricção em baixas cargas (30N e 50N) e em superfície rugosa (Retificada). |
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