Lubrificante à base de água aditivado com PIL e partículas lubrificantes - Castro, Victor Velho de (2022)
Estudos avaliando os efeitos tribológicos e eletroquímicos de lubrificantes com Líquidos Iônicos Próticos (PIL) e partículas lubrificantes, como aditivos em formulações de lubrificantes à base de água, ainda são escassos na literatura, apesar desses lubrificantes substituírem os lubrificantes convencionais à base de hidrocarbonetos. Visando otimizar as propriedades dos lubrificantes à base de água, muitos fabricantes têm aditivado esses lubrificantes com partículas de grafite, que possuem alta capacidade lubrificante, porém, causadores de corrosão galvânica quando em contato com aço em soluções aquosas. Dessa forma, o objetivo deste trabalho, é propor formulações de lubrificantes à base de água, contendo o Líquido Iônico Prótico m-2HEAOL e aditivados com partículas lubrificantes (talco e bentonita). Estudo realizados pelo nosso grupo de pesquisa já evidenciaram que esse PIL possui propriedades lubrificantes, capacidade de inibição de corrosão e possui baixa toxicidade. Para avaliar o comportamento dos lubrificantes propostos, amostras extraídas de chapas de aço foram empregadas em condições normalizadas (SAE 1010) temperadas e revenidas (SAE 1045). Testes de corrosão utilizando curvas de polarização potenciodinâmica e testes de desgaste em um tribômetro na configuração ball-on-plate foram realizados para os diferentes lubrificantes propostos (PIL 3% em peso + água DI, com adições de 0,05% em peso e 0,1% em peso. Análises de viscosidade, pH, molhabilidade e distribuição de tamanho de partícula foram realizadas para os lubrificantes e as partículas. Também foram analisadas as superfícies das amostras pelas técnicas SEM/EDS e Raman após ensaio de desgaste. Os resultados mostraram que o tribofilme formado a partir da interação entre lubrificantes PIL e substratos de aço diminuiu o desgaste devido ao aumento da lubricidade desses lubrificantes. O lubrificante aditivado com PIL e sem partículas apresentou a melhor performance. A presença do talco contribuiu para a corrosão de ambos os aços utilizados no estudo. Essa corrosão estava associada, possivelmente, ao efeito de aeração diferencial, o que foi mitigado pela adição do PIL. Nos ensaios com lubrificantes com adição de partículas bentonita, efeitos eletroquímicos inesperados, causados pela adição dessa partícula, formaram um filme espesso de óxido (Fe3O4) no aço SAE 1045 temperado e revenido durante o teste de desgaste, o que atenuou significativamente o desgaste na presença de uma quantidade mínima desta partícula na formulação.