O documento discute os efeitos da umidade na tribologia de cerâmicas. No regime moderado, predomina a ação de filmes tribológicos decorrentes da interação com a umidade do ar. No regime severo, predomina o efeito da baixa tenacidade das cerâmicas. Lubrificação com água pode resultar em coeficientes de atrito ultrabaixos para cerâmicas como nitreto de silício e carbeto de silício.

5. 05 – Deslizamento de cerâmicas

7. Efeito da Umidade Alumina Compósito

8. Efeito da Umidade

10. OS FILMES Efeito da Umidade

11. OS FILMES Efeito da Umidade

14. DIAGRAMA DE FASES Al 2 O 3 -H 2 O Efeito da Umidade

15. Diagrama esquemático formação das camadas

16. Diagrama esquemático formação do tribo-filme

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

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

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

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

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

22. 05 - Lubrificação .....não convencional Diss

23. 05 - Lubrificação .....não convencional Há efeito predominantemente químico do SiO 2 1h 1/3h Tribo-químico Tribo? Quimico? (10 ± 3) m rms

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

25. Topografia e Químico! 05 - Lubrificação .....não convencional Há efeito predominantemente químico do SiO 2 Notar efeito em eliminar as flutuações no running in.

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”

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.

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