Estudo das características tribológicas de partículas de ZnO e AL2O3 como aditivo para lubrificantes - Garcia, Marcos Batista (2014)
O aumento da relação carga-lubrificante nos veículos automotores tem causado efeitos adversos no atrito e desgaste dos componentes e a regulamentação dos níveis de emissões indica a necessidade de substituição do tradicional aditivo organometálico, dialquil ditiofosfato de zinco (ZDDP), usado em lubrificantes. Neste trabalho estudaram-se os efeitos de adições de partículas submicrométricas em um óleo básico mineral parafínico nas propriedades de atrito e desgaste, visando substituir o aditivo ZDDP. Partículas submicrométricas de ZnO e Al2O3 modificadas com ácido oleico foram adicionadas separadamente em óleo mineral formando lubrificantes coloidais As características da adição de 0,5% destas partículas em suspensão foram comparadas ao aditivo ZDDP, e ambos lubrificantes coloidais apresentaram estabilidade satisfatória determinadas através de análise de viscosidade e espectroscopia FTIR. Os ensaios foram realizados em tribômetro Four Ball (ASTM D4172) com três níveis de carregamento (147, 392 e 588 N), e neste tribossistema foram medidos o coeficiente de atrito e a temperatura do lubrificante. As características de desgaste nas esferas de aço (52100) e a incorporação de partículas (tribofilme) na região de contato foram analisadas por microscopias óptica, confocal e eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que o lubrificante com Al2O3 apresentou menor coeficiente de atrito e variação da temperatura do lubrificante, enquanto a adição de ZnO mostrou o melhor comportamento anti-desgaste e capacidade de carga, ambos em cargas de 147 e 392 N. O melhor desempenho em desgaste em extrema pressão (588 N) foi observado para o aditivo ZDDP. Os resultados mostram a viabilidade da utilização de partículas coloidais cerâmicas como aditivos de óleos lubrificantes em substituição ao ZDDP em solicitações de cargas baixas e moderadas.