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Dissertação

Estudo do comportamento tribológico de líquidos iónicos e solventes eutécticos na lubrificação de superfícies de silício EVALUATED

Detalhes: Os ILs e os DESs têm-se revelado excelentes alternativas para a lubrificação de sistemas de MEMS/NEMS, envolvendo superfícies de silício. Sintetizou-se e estudou-se um conjunto de ILs e de DESs, para serem usados como lubrificantes puros ou aditivos. Os sais sintetizados foram o canforsulfonato de 1-etil-3-metilimidazólio [C2MIM][CSA] (isómeros (R) e (S)), metilsulfato de 1,3-dimetilpiridínio [C1-3pic][MeSO4], mesilato de 1- metil-imidazólio [HMIM][MeSO3] e mesilato de tetrametilguanidinio [TMG][MeSO3]. Os enantiómeros do [C2MIM][CSA] e o composto [C1-3pic][MeSO4] são ILs, porém, o [HMIM][MeSO3] e o [TMG][MeSO3] têm uma temperatura de fusão superior a 100⁰C. Todos os compostos foram estudados como aditivos em PEG200. Os ILs [C1-3-pic][MeSO4] e [C2MIM][(S)-CSA] foram também estudados puros. Os DES preparados foram: [C2MIM][(S)-CSA]:PEG200, [S4,4,2][EtSO4]:PPG425, [C1-3-pic] [MeSO4]:PEG200, [HMIM][MeSO3]:PEG200 e [TMG][MeSO3]:PEG200. Os compostos foram caracterizados relativamente ao seu teor de água, viscosidade e molhabilidade de superfícies de silício. O seu desempenho tribológico foi estudado com o par: esfera de aço /substrato de silício e foi comparado com os resultados obtidos com os lubrificantes modelo. Os DESs revelaram possuir uma viscosidade bastante superior à dos respetivos HBD. Os ILs apresentaram melhores resultados tribológicos quando utilizados como aditivos. Todos os compostos aditivados apresentaram um melhor desempenho tribológico que o PEG200, particularmente os sais próticos, ([HMIM][MeSO3] e [TMG][MeSO3]) e o IL [C1-3-pic][MeSO4]. Excluindo o [TMG][MeSO3]:PEG200, os DES apresentaram melhores resultados tribológicos do que o HBD que os constituíam. Dos lubrificantes testados, destacaram-se a solução aditivada com [HMIM][MeSO3] e o DES [S4,4,2][EtSO4]:PPG425, que apresentaram um CoF médio de 0,05.
Keywords: Líquidos iónicos, Sais próticos, Solventes eutécticos, Lubrificante, Tribologia, Aditivos

Discussão: novembro 28, 2018, 11:0

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