Effect of nanoparticulate copper, zirconia and graphite: contribution to the friction coefficient and transfer layer formation in dry sliding tests with interfacial media addition (2019)
- Authors:
- Autor USP: RODRIGUES, ANA CECILIA PONTES - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: TRIBOLOGIA; NANOPARTÍCULAS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O cobre está presente em pastilhas de freio na forma de fibras e sua eliminação das formulações de pastilhas já é comparável aos esforços para a eliminação do amianto dos freios nos anos 1980's. Para contribuir nessa missão, esse trabalho investigou o comportamento, em ensaios tribológicos sem lubrificação com adição de misturas de cobre, zircônia, grafite e magnetita. Foram realizados ensaios pino x disco com adição de meio interfacial com o objetivo de contribuir na descrição da atuação do Cu, grafite e partículas de ZrO2 na formação de uma camada de óxido compacta em condições sem lubrificação. De forma a descrever propriedades tribológicas relevantes que um possível substituto do cobre deve mimetizar nas pastilhas de freio. Os ensaios foram realizados a 23°C em ar, 400°C em ar e 400°C em N2. Nanopartículas de Cu, ZrO2 (50 nm) e grafite micrométrico (20 µm) foram misturados em uma base de Fe3O4 nanoparticulado. As partículas de ZrO2 foram incorporadas às misturas, por dois métodos distintos, mistura manual, e moagem de bolas de alta energia. Este estudo procurou explicar os resultados de coeficiente de atrito (CoF) dessas adições, individualmente bem como em conjunto, correlacionando os resultados de coeficiente de atrito à extensa caracterização da camada de transferência. Esta última foi caracterizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (SEM), feixe de íons focalizado (FIB) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). As misturas contendo grafite apresentaram os menores valores médios de CoF (0.23 to 0.31) devido à presença de filmes contínuos de grafite na camada de transferência. A adição de cobre formou aglomerados e placas na camada de transferência, que foram responsáveis tanto pelo aumento do CoF a 23°C, e agiram como filmes moles de cobre a 400°C. A adição de ZrO2 emmisturas manuais preveniu a formação de aglomerados de Cu, auxiliando na formação de uma camada mais compacta, no entanto, não foi suficiente para prevenir a formação de filmes de grafite.
- Imprenta:
- Data da defesa: 29.03.2019
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ABNT
RODRIGUES, Ana Cecília Pontes. Effect of nanoparticulate copper, zirconia and graphite: contribution to the friction coefficient and transfer layer formation in dry sliding tests with interfacial media addition. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-18072019-153134/. Acesso em: 01 out. 2024. -
APA
Rodrigues, A. C. P. (2019). Effect of nanoparticulate copper, zirconia and graphite: contribution to the friction coefficient and transfer layer formation in dry sliding tests with interfacial media addition (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-18072019-153134/ -
NLM
Rodrigues ACP. Effect of nanoparticulate copper, zirconia and graphite: contribution to the friction coefficient and transfer layer formation in dry sliding tests with interfacial media addition [Internet]. 2019 ;[citado 2024 out. 01 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-18072019-153134/ -
Vancouver
Rodrigues ACP. Effect of nanoparticulate copper, zirconia and graphite: contribution to the friction coefficient and transfer layer formation in dry sliding tests with interfacial media addition [Internet]. 2019 ;[citado 2024 out. 01 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-18072019-153134/ - Efeito do cobre como adição interfacial no sistema tribológico pino x disco
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