Desgaste por deslizamento de cerâmicas

1.053 visualizações

Publicada em

Aula 5 do curso Introdução ao estudo do atrito e do desgaste. Realizado por INES, UCS e Simecs, na UCS em junho de 2009.

Publicada em: Tecnologia, Negócios
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.053
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
3
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
51
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Desgaste por deslizamento de cerâmicas

  1. 1. <ul><li>Introdução </li></ul><ul><li>Metais x Cerâmicas </li></ul><ul><ul><li>Efeito deformação plástica menos importante – ligações químicas </li></ul></ul><ul><ul><li>Efeito dos filmes tribológicos mais importante – reações com umidade </li></ul></ul><ul><ul><li>Fragilidade inerentemente maior (potencializada por umidade)‏ </li></ul></ul>05 – Desgaste por deslizamento de cerâmicas
  2. 4. <ul><li>Introdução </li></ul><ul><li>Metais x Cerâmicas </li></ul><ul><ul><li>Regime severo – fratura frágil. Regime moderado – reação triboquímica </li></ul></ul><ul><ul><li>Efeito da umidade mais importante que nos metais </li></ul></ul><ul><ul><li>Lubrificação limítrofe sob os mesmos princípios. Ex. Ácido octadecanóico efetivo para Al 2 O 3 (iônico) não efetivo para SiC (covalente). Por outro lado, corrosão. </li></ul></ul><ul><ul><li>Instabilidade termoelástica devido a baixa condutividade térmica </li></ul></ul>05 – Deslizamento de cerâmicas
  3. 5. 05 – Deslizamento de cerâmicas
  4. 6. 05 – Deslizamento de cerâmicas <ul><ul><li>Al 2 O 3 X Al 2 O 3 </li></ul></ul><ul><ul><li>Al 2 O 3 + NbC X Al 2 O 3 +NbC </li></ul></ul><ul><ul><li>Ar 26 48 76 % UR </li></ul></ul>Efeito da Umidade
  5. 7. Efeito da Umidade Alumina Compósito
  6. 8. Efeito da Umidade
  7. 10. OS FILMES Efeito da Umidade
  8. 11. OS FILMES Efeito da Umidade
  9. 14. DIAGRAMA DE FASES Al 2 O 3 -H 2 O Efeito da Umidade
  10. 15. Diagrama esquemático formação das camadas
  11. 16. Diagrama esquemático formação do tribo-filme
  12. 17. 05 - Lubrificação .....não convencional Lubrificação com água de cerâmicas: Meio ambiente: apelo da água apelo das cerâmicas Ultra baixo coeficiente de atrito. Tribologia das cerâmicas a seco Lubrificação com água Explicações Caminhos Si 3 N 4 x Si 3 N 4 ou SiC x SiC
  13. 18. 05 - Lubrificação .....não convencional Tribologia das cerâmicas a seco Figs 5. 31 hutchings p 120 No regime moderado predomina a ação de filmes decorrentes da interação com a água do ar. No regime severo predomina o efeito da baixa tenacidade das cerâmicas. Si 3 N 4 + H 2 O = 3SiO 2 + 4HN 3 Ferreira V. 2004
  14. 19. 05 - Lubrificação .....não convencional 0,01 < µ < 0,008 fullerene-like MoS 2 0,01 < µ < 0,002 Si 3 N 4 x Si 3 N 4 0,008 < µ < 0,002 Al 2 O 3 x Si 3 N 4 Ultra Low Friction Coefficient Na literatura apenas Si 3 N 4 x Si 3 N 4 ou SiC x SiC
  15. 20. 04 - Lubrificação .....não convencional 11,6h 1h Al 2 O 3 x Si 3 N 4 Ferreira V. (2008) ‏ 2,3h 54N 1000mm/s 10MPa ~8MPa
  16. 21. 05 - Lubrificação .....não convencional Δ G = -369,1 kJ/mol 1,6h Δ G = -566,5 kJ/mol 2,3h Al 2 O 3 x Si 3 N 4 Dissolução da sílica requer PH básico, acima de 9 sendo efetiva em pHs em torno de 12. 1h
  17. 22. 05 - Lubrificação .....não convencional Diss
  18. 23. 05 - Lubrificação .....não convencional Há efeito predominantemente químico do SiO 2 1h 1/3h Tribo-químico Tribo? Quimico? (10 ± 3) m rms
  19. 24. Topografia 05 - Lubrificação .....não convencional 1h 1/10h Há efeito relacionado á topografia e, aparentemente não relacionado á quantidade do SiO 2 – efeito Tribo (10 ± 3) nm rms (350 ± 20) nm rms
  20. 25. Topografia e Químico! 05 - Lubrificação .....não convencional Há efeito predominantemente químico do SiO 2 Notar efeito em eliminar as flutuações no running in.
  21. 26. Próximos passos 05 - Lubrificação .....não convencional Al 2 O 3 – Si 3 N 4 E Sem silício – Sem silício (Eliel – Roberto) ‏ Efeito da variação da temperatura de ensaio. Efeito da força e velocidades de ensaio Efeito das dimensões da área inicial de contato Potencial zeta com a mudança do PH do meio. Efeito da adição de hidróxido de aluminio Variação da concentração de sílica coloidal. Subsidiar hipótese de forças van der Waals Explorar possibilidades “de engenharia”
  22. 27. Próximos passos 05 - Lubrificação .....não convencional 0,002 -> 0,0002 Vanderlei....???...??? van der Waals – repulsivo? Solvatação convencional? Modelos simples para “minimo coeficiente de atrito possível” Exercícios ! Eliel.
  23. 28. Referências DOWSON, D. History of Tribology , Professional Engineering Publishing, 759p., 1997 PERSSON, B.N.J., Sliding friction – Physical principles and application , Nanoscience and Technology, 462p., 1998 HUTCHINGS, I.M., Tribology: friction and wear of engineering materials , Edward Arnold, Great Britain, 1992 BAYER, R.G., Mechanical wear prediction and prevention , Marcel Dekker, 657p., 1994 WHITEHOUSE D.J., Handbook of Surface Metrology, Institute of Physics Publishing, 1994, cap 7.4: Two body interactions-dynamic effect, p.800-834 Neale Handbook of Tribology CHENG, H.S., Elastohydrodynamic lubrication, In: Booser, E.R., CRC Handbook of Lubrication , Vol.II Theory & Design, CRC Press, p.139-162, 1988 NEALE, M.J., The tribology handbook , Second Ed., Butterworth-Heinemann, 1997

×