Obtenção e caracterização de nanolubrificantes utilizados em refrigeração aditivados com nanoparticulas de Índio (In)

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Sousa, Eduardo Henrique Viana de
• Orientador(a): Fontes, Francisco de Assis Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: NNPs de In; Tribologia; Refrigeração
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23647

A crescente demanda por produtos com maior performance, menor custo de fabricação, menos impactantes ao meio ambiente que sejam mais eficientes energeticamente, têm fomentado pesquisas em diversas áreas da nanociência e nanotecnologia (N&N), visando sobrepujar estas limitações ou agregando as principais vantagens dos nanocompósitos e nanofluidos (NF) os quais tem sido extensivamente aplicados nas indústrias. O objetivo deste trabalho foi estudar as características de nanolubrificantes (NL) aditivado com nanopartículas (NPs) de índio (In), para poder contribuir com a redução significativa do tamanho, peso e custos dos sistemas de transferência de calor, tendo estes uma melhor estabilidade mecânica, uma menor resistência ao atrito e desgaste, e que possuia uma melhor aderência em regime de lubrificação limite. Para estes fins, após a aquisição das NPs de In, foram preparados três nanolubrificantes (NLs) distintos, adicionando-se 0,3 g/L aos óleos de compressores de refrigeração herméticos o ISO68, ISO32, e o Poliol Éster (POE). Após o processo de preparação que consiste na desfragmentação e homogeneização, cada composto foi ensaiado em banho termostático e com o auxílio de um reômetro e um condutivímetro, foi mensurados os valores relativos às suas propriedades térmicas, para comprovar as propriedades requisitadas. A estabilidade mecânica foi verificada através de comparações cronológicas, potencial zeta e aglomeração de partículas, após passou-se por ensaios de lubricidade utilizando-se os tribômetos de sonda com movimento alternado em alta frequência (High Frequency Reciprocating Rig – HFRR) e ensaio de pino contra disco para análise de desempenho tribológico. Os corpos de prova dos ensaios foram analisados em MEV (Microscopia eletrônica de varredura) e EDS (Espectrômetro de Dispersão de Energia) para comprovação dos resultados, onde foram realizadas analises dos modelos desenvolvidos, levando em consideração parâmetros como: coeficiente de fricção, força de atrito, desgaste etetivo, composição final dos corpos de prova a aglomeração das partículas nos NLs, a temperatura e a viscosidade do fluido, e movimento Browniano das partículas, entre outros. Os NLs compostos por In foram viáveis, não se fazendo necessária a utilização de tensoativos para melhorar a sua estabilidade, pois apresentaram resultados satisfatórios nos ensaios tribológicos, mostrando-se com propriedades de lubrificantes de extrema pressão (EP), melhorando significativamente o desempenho tribológico. Assim, torna-se viável a utilização NLs gerados a partir de NP de In na lubrificação de compressores herméticos de refrigeração.