Avaliação do desempenho tribológico de nanopartículas de óxido de zinco e dissulfeto de molibdênio como aditivos lubrificantes impregnados em aço sinterizado

Abstract

A lubrificação sólida tem um papel importante na redução de perdas energéticas provenientes de contatos tribológicos, sendo bastante utilizada em casos onde a lubrificação fluida não apresenta as características técnicas necessárias. Além disso, a lubrificação sólida também se destaca por ser menos agressiva ao meio ambiente. Dentre os diversos modos de utilização da lubrificação sólida, um deles trata-se da técnica de impregnação à vácuo de lubrificantes sólidos em materiais porosos visando promover lubrificação a seco nos materiais. No Laboratório de Materiais (LabMat) da UFSC, estudos utilizando desta técnica vêm sendo desenvolvidos, tornando-se um processo bastante dominado no laboratório. Diante disso, o objetivo principal do trabalho foi analisar o desempenho tribológico de diferentes proporções de mistura dos lubrificantes MoS2 e ZnO nanoestruturado obtidos via síntese por combustão em solução, impregnados em material poroso. Foram utilizadas 3 proporções diferentes de mistura, sendo 50/50 (MoS2/ZnO em massa), 75/25 e 100/0. A técnica de impregnação utilizada, assim como a matriz metálica das amostras, foi adaptada da referência de trabalhos anteriores produzidos no LabMat. Foram realizados ensaios tribológicos de carga variável e carga constante para obtenção de valores de durabilidade e taxa de desgaste. As pistas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica e interferometria óptica. Os resultados mostraram redução na taxa de desgaste para todas as diferentes condições, quando comparadas com a referência, porém com aumento do coeficiente de atrito médio. Resultados também mostraram um comportamento do ZnO combinado com o MoS2 atuando para diminuir a taxa de desgaste do contracorpo, especialmente na proporção 75/25. Estes resultados mostram um comportamento sinérgico do MoS2 e ZnO, com bastante potencial para lubrificação sólida de componentes utilizando a mistura destes dois lubrificantes.