Produção de revestimentos multifuncionais para alto desempenho como lubrificante sólido e proteção contra corrosão para componentes aeroespaciais e dispositivos biomédicos

• Processo: 17/10491-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Lúcia Vieira
• Beneficiário: Lúcia Vieira
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Christopher Dellacorte ; Getúlio de Vasconcelos ; Luís Augusto Sousa Marques da Rocha ; Marco Antonio Ramirez Ramos ; Polyana Alves Radi Gonçalves
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/10982-9 - Estudos de deposição e corrosão em filmes de organometálicos visando aplicações em ambientes corrosivos, BP.TT
• Assunto(s): Estrutura de aeronaves Componentes de aeronaves Materiais nanoestruturados Filmes finos de carbono tipo diamante (DLC) Resistência dos materiais Corrosão Lubrificantes sólidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Corrosion | Friction | Metallosis | prosthesis | Solid Lubricant | Wear | Lubrificação, atrito e desgaste

Resumo

Revestimentos multifuncionais nanoestruturados têm uma ampla gama de aplicações em campos como a indústria metalúrgica, automotiva, eletrônica petróleo, aeronáutica e dispositivos aeroespaciais. Os dispositivos que serão utilizados neste projeto são compostos por rolamentos para máquinas centrífugas para promover a purificação de resíduos líquidos e vedantes de elastômero de silicone para sistemas de acoplamento, que funcionam como a principal interface entre as estruturas dos veículos de acoplamento e impedem que o ar da cabine respirável das espaçonaves escape no vácuo. Os dispositivos aeroespaciais podem perder sua forma devido à corrosão ou à deformação superficial após a exposição ambiental do espaço direto por um período prolongado. Este projeto tem como objetivo produzir e caracterizar revestimentos multifuncionais nanoestruturados usando plasma e tecnologia de texturização a laser em duas aplicações distintas: A primeira motivação para este trabalho vem de uma unidade de processamento de fluidos da Estação Espacial Internacional (ISS) que é essencialmente um processador de urina centrífuga usado para purificar resíduos líquidos humanos. Por conseguinte, os resíduos líquidos em contato com as ligas metálicas são muito corrosivos e os materiais de rolamento normalizados não proporcionam uma vida útil longa para os rolamentos de centrifugação. A segunda motivação também da ISS está relacionada a outro tópico referente aos anéis de elastômero de silicone macio S0383-70 em configuração de vedação de face orientada. Estes O-rings são usados para evitar a fuga do ar da cabine respirável para o vácuo e para manter capacidade hermética, mesmo depois de suportar a exposição do ambiente espacial direto por longos períodos. O espaço exterior é um ambiente hostil em que componentes como o oxigênio atômico (AO) e a radiação podem danificar os materiais de vedação e comprometer sua funcionalidade como conexões aeroespaciais entre as naves espaciais sem que ocorra adesão do elastômero ou incrustação após a liberação da conexão. Com ambos os materiais, é possível utilizar filmes de carbono aderentes: na primeira aplicação, o carbono diamantado (DLC) com baixo teor de hidrogênio será aplicado na liga NiTi60 para melhorar a proteção contra corrosão do rolamento quando em contato com urina sintética. Para a segunda aplicação, o carbono tipo diamante (DLC) com nanopartículas de prata será desenvolvido em elastômeros de silicone. O grupo de Tribologia de máquinas giratórias, da NASA, do Glenn Research Center fornecerá ambos os substratos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MENEGATTI DE OLIVEIRA, SIMONE MARIA; DA SILVA, NEWTON SOARES; SENE, ANA; GANDRA, RINALDO FERREIRA; BOFF JUNGES, DANIELE SCHAAB; RAMIREZ RAMOS, MARCO ANTONIO; VIEIRA, LUCIA. Comparative Study of Candida albicans Inactivation by Nonthermal Plasma on Stainless Steel with and without Diamond-like Carbon Film. ACS OMEGA, v. 4, n. 4, p. 6891-6902, APR 2019. (13/20054-8, 17/10491-2)

OLIVEIRA, S. M. M.; BARZOTTO, I. L. M.; VIEIRA, L.; SENE, A.; RADI, P. A.; FRAGA, S.; BESSA, M. J.; TEIXEIRA, J. P.; CARVALHO, I. C. S.; DA SILVA, N. S.. Tribocorrosion studies on diamond-like carbon film deposited by PECVD on 304 stainless steel in simulated body fluid. BIOMEDICAL PHYSICS & ENGINEERING EXPRESS, v. 5, n. 4, JUL 2019. (13/20054-8, 17/10491-2)