Síntese e caracterização de nanopartículas superparamagnéticas para aditivação de lubrificantes industriais

• Autor(a) principal: Guedes, Ana Emília Diniz Silva
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24361
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Nanopartículas superparamagnéticas; Lubrificantes; Tribologia; Aditivos antidesgaste; Aditivos redutor de atrito

A obtenção de nanomateriais com propriedades específicas para aditivação de óleo para lubrificante industrial ainda é um desafio, mas tem gerado expectativas que podem minimizar problemas de cunho tribológico, onde o atrito e o desgaste são os principais responsáveis por falhas em equipamentos e máquinas. O objetivo desta tese foi determinar condições ótimas de síntese de nanopartículas via micro-ondas para gerar nanopartículas de óxidos de ferro com propriedades características para serem aplicadas a lubrificantes. Para tanto, variou-se potência e tempo de síntese em três niveis, para avaliar suas influências nas propriedades físico-químicas das nanopartículas. A caracterização das nanopartículas foi realizada por DRX, MEV, MET, SAXS, UV-vis, FTIR e PPMS. Após a caracterização, foram selecionadas as nanopartículas que apresentassem morfologia com tendência esférica, que não sofreram oxidação após a síntese, resultando em fases mais estáveis do óxido de ferro. Após a aditivação destes óxidos em uma base lubrificante, avaliou-se o desempenho tribológico deste ferrofluido através de tribômetro esfera sobre disco na presença e ausência de um campo magnético fixo e constante. As análises tribológicas do aço e o desempenho do lubrificante foram realizados através do coeficiente de atrito e caracterização do desgaste do disco através do MEV. O processo de síntese das nanopartículas estudado se mostrou eficiente e mais rápido que as tradicionais, com características superparamagnéticas e tamanho de grão abaixo de 15 nm. Percebeu-se ainda a existência de uma correlação entre o tamanho de grão e tempo de síntese, e que estes nano-óxidos permaneceram estáveis à oxidação ao final do processo. O recobrimento e uso de dispersante permitiu obter soluções estáveis. As SPIONS (nanopartículas superparamagnéticas), como aditivos, tiveram bom comportamento antidesgaste e redutor do atrito, podendo ser comparadas a um lubrificante comercial, tendo resultados superiores quando o nanolubrificante é exposto a um campo magnético fixo.