Avaliação tribológica de nanopartículas de carbono vítreo

Abstract

Em 2017, uma atividade experimental realizada em um estágio de iniciação científica possibilitou a síntese de um material carbonáceo de alta dureza (2000 HV). Este se deu em forma de um corpo poroso, com potencial de se tornar um particulado, e dadas suas características, foi considerado um carbono vítreo. Recentemente, foi analisada a possibilidade deste sintetizado atuar como aditivo para óleo lubrificante, com foco em nanopolimento in situ. Esta ideia se faz possível através da utilização deste material duro no polimento das superfícies de um par tribológico, de modo a diminuir a rugosidade destas, e assim, reduzir o torque de fricção em regimes elasto-hidrodinâmico e hidrodinâmico. Junto a isso, foi estudado o potencial deste material como aditivo modificador de atrito em regime de lubrificação limite. A ideia é que, após o polimento, ocorra a grafitização deste carbono vítreo, dadas as altas temperaturas provenientes do contato entre superfícies, e com isso o material atue como lubrificante, minimizando o atrito no regime de lubrificação limite. Além disso, trabalhos anteriores sobre grafeno estabilizado com amônia (3,97% de nitrogênio em massa) indicam que a dopagem com nitrogênio em partículas carbonáceas melhora consideravelmente a dispersão destas em óleo lubrificante. Na síntese do material de 2017, fez-se uso de reagentes como sacarose e uréia, proporcionando um bom controle de dopagem de nitrogênio e, nos testes, realizados indicaram uma dopagem efetiva de 8,60% em massa de nitrogênio. Assim, este trabalho propõe a avaliação desse potencial citado através da preparação do carbono vítreo em partículas sub-micrométricas, bem como a análise de dispersão em óleo e a avaliação da performance deste material como aditivo em óleo lubrificante.