Desenvolvimento de Aditivos utilizando Nanopartículas Híbridas para Lubrificantes Biodegradáveis de Alta Performance

• Processo: 22/07685-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Marcos Batista Garcia
• Beneficiário: Milena Martins Roque
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Vinculado ao auxílio: 19/23077-5 - Desenvolvimento de aditivos híbridos utilizando nanopartículas para lubrificantes biodegradáveis de alta performance, AP.PIPE
• Assunto(s): Materiais Pesquisa e desenvolvimento Tribologia Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ciências dos materiais | nanociencias | Pesquisa e Desenvolvimento | Tribologia | Nanotecnologia

Resumo

Estima-se que um terço da energia do mundo será consumida pelo atrito, assim como maioriados elementos de máquina falharam devido ao excesso de desgaste, além de consequentecontaminação do solo e água pelo descarte de lubrificantes usados, enquanto que os voláteiscontinuariam prejudicando a qualidade do ar.A conscientização ambiental e vasto campo da ciência de superfícies em escala atômica serãoos fatores chaves para a evolução de óleos lubrificantes e tecnologias de aditivos, sendo um grandeesforço tecnológico para a melhoria da economia de combustível, redução da emissão de poluentes eextensão dos intervalos de troca.Estudos com nanopartículas (NPs) têm apresentado grande potencial no campo da tribologia, noque tange a lubrificação em nanoescala (controle do atrito e adesão) que requer moléculas delubrificantes não voláteis com alta resistência à oxidação e à decomposição térmica, boa aderência ecoesão, assim como capacidade de auto-reparação.Os nanolubrificantes (NLubs) serão comparados a baselines de última geração disponíveis nomercado, e ambos experimentos com diferentes teores e misturas de NPs modificadas com tensoativosterão a estabilidade determinadas através de análise de viscosidade e espectroscopia FTIR.Os ensaios para seleção serão realizados em tribômetro Four Ball (ASTM D4172), onde serãoaquisitados os valores do coeficiente de atrito e temperatura dos NLubs, e homologados através deensaios nos respectivos equipamentos (Fase 2). As características de desgaste e a incorporação departículas (tribofilme e resíduos) na calota de contato serão analisadas por microscopias óptica eeletrônica de varredura (MEV), bem como diagnóstico dos NLubs usados.Os resultados preliminares mostraram que o óleo mineral com NPs Al2O3 apresentou menorcoeficiente de atrito e variação da temperatura do lubrificante, enquanto a adição de NPs ZnO mostroumelhor comportamento antidesgaste e de capacidade de carga. Os resultados prévios mostram aviabilidade da utilização de nanopartículas cerâmicas como aditivos de óleos lubrificantes emsubstituição ao aditivos ativos, neste projeto estaremos considerando NPs Fe2O3 e Nb2O5 na condiçãosimples e híbridas (mistura de 2 ou mais NPs) com teores de 0,5 bem como a utilização de básicovegetal buscando melhoria da capacidade antioxidante e um produto reciclável e biodegradável.