Sínteses de nanopartículas de óxido de ferro aplicadas como aditivos em óleos lubrificantes

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2021.Há mais de duas décadas, a Nanotecnologia tornou-se presente em quase todas as áreas do conhecimento, como na engenharia, física, química, biomedicina, entre outros. Dentre as subáreas dessa tecnologia, consiste o desenvolvimento e aplicação de nanocompósitos e partículas em escala nanométrica. Mesmo sendo um desafio ainda a ser superado pelos pesquisadores e para as indústrias de fluidos e lubrificantes, uma das maneiras a qual as nanopartículas, mais especificamente as que são compostas por óxido de ferro NPOF, podem ser utilizadas é como aditivos para lubrificantes industriais. Portanto, o presente trabalho visa estudar as propriedades estruturais dessas partículas, bem como a sua aplicação em bases lubrificantes: mineral e sintética. Visto que, com essa aplicação tem-se obtidos resultados bastante promissores, apresentando propriedades tribológicas superiores aos lubrificantes comerciais, como por exemplo a redução do coeficiente de atrito e o aumento da vida útil dos elementos mecânicos. Quanto aos processos de síntese estudados, tanto o método de Pechini quanto via Coprecipitação se apresentaram eficazes quanto a obtenção das NPOFs. As técnicas de FT- IR, UV-Vis e Raios-X permitiu a identificação das fases cristalinas majoritárias de Hematita – (α-Fe2O3) e a fase Magnetita – (Fe3O4) para os métodos de Pechini e Coprecipitação, respectivamente. Nesse trabalho, as NPOF foram recobertas com ácido oleico e realizou-se dispersões com concentrações de 0,1, 0,2 e 0,4%(mV) em bases lubrificantes mineral e sintética. Foi constatado que as nanopartículas apresentam uma melhor dispersão em base sintética e quando estão recobertas.More than two decades ago, Nanotechnology became present in almost all areas of knowledge, such as engineering, physics, chemistry, biomedicine, among others. Among the subareas of this technology, it consists of the development and application of nanocomposites and particles on a nanometric scale. Even though it is a challenge yet to be overcome by researchers and for the fluid and lubricant industries, one of the ways in which nanoparticles, more specifically those that are composed of NPOF iron oxide, can be used is as additives for industrial lubricants. Therefore, the present work aims to study the structural properties of these particles, as well as their application in lubricant bases: mineral and synthetic. Since, with this application, very promising results have been obtained, presenting tribological properties superior to commercial lubricants, such as for example the reduction of the friction coefficient and the increase of the useful life of the mechanical elements. As for the synthesis processes studied, both the Pechini method and the Coprecipitation method were effective in obtaining the NPOFs. The FT-IR, UV-Vis and X-Ray techniques allowed the identification of the major crystalline phases of Hematite - (α-Fe2O3) and the Magnetite phase - (Fe3O4) for the Pechini and Coprecipitation methods, respectively. In this work, the NPOFs were coated with oleic acid and dispersions were made with concentrations of 0.1, 0.2 and 0.4% (mV) in mineral and synthetic lubricant bases. It was found that the nanoparticles present a better dispersion on a synthetic basis and when they are covered