Avaliação de partículas de carbono amorfo como precursoras de grafite em compósitos autolubrificantes

Abstract

Dentre as principais fontes de perdas energéticas atuais pode-se citar o atrito e desgaste de componentes mecânicos. Na maioria dos casos são utilizados óleos e graxas para lidar com esse problema, contudo essas soluções não são aplicáveis em condições extremas como em temperaturas críticas, altas pressões de contato ou sistemas sob vácuo. Uma saída para esse problema são os compósitos autolubrificantes. Contudo, estes compósitos apresentam um problema em aliar uma boa distribuição do estoque de lubrificante sólido com uma alta resistência mecânica proporcionada pela matriz metálica contínua. Esse problema ocorre devido ao cisalhamento da fase lubrificante durante as etapas de mistura e compactação dos pós. O trabalho desenvolvido neste estágio vem no sentido de avaliar partículas de carbono amorfo como precursores do grafite com a hipótese de essas resistirem ao cisalhamento durante as etapas de mistura e compactação e apenas cisalharem durante o trabalho tribológico. As etapas do projeto consistem na síntese das esferas de carbono amorfo, na granulação dessas partículas para um tamanho adequado a metalurgia do pó, na produção de amostras do autolubrificante e as caracterizações metalográfica, tribológica e de resistência mecânica dessas amostras. A síntese das esferas foi realizada pelo método hidrotérmico e apresentou os resultados esperados. Foi possível estabelecer um protocolo para a granulação das esferas a um diâmetro adequado e a produção de amostras com os grânulos. Contudo, durante a análise metalográfica foi constatado o cisalhamento do lubrificante e, portanto, foi decidido que o plano de atividades seria alterado. Para contornar o problema do cisalhamento, foi discutida a hipótese de recobrimento das partículas de carbono amorfo com uma camada de níquel metálico. O procedimento foi realizado, porém apresentou resultados inconclusivos e futuros estudos são necessários sobre essa temática.