No meio industrial atual, a maioria

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No meio industrial atual, a maioria das máquinas e equipamentos funcionam
em altos regimes de produção e por tempos prolongados, grande parte das falhas em
máquinas ocorrem devido a vibrações e folgas excessivas, que geralmente são
causadas por desgaste e lubrificação inadequada. Em várias situações, devido a uma
série de limitações, o uso de lubrificantes nem sempre é viável, fazendo-se necessário
trabalhar com regimes de lubrificação onde prevalecem maiores pressões de contato
e menores quantidades de lubrificante. Nesse contexto, necessitou-se cada vez mais
desenvolver lubrificantes, revestimentos e materiais com baixo atrito e alta resistência
ao desgaste
Na indústria
Para um melhor desempenho tribológico, as ferramentas de cortes são revestidas, geralmente, por Deposição Física de Vapor (PVD). Um dos revestimentos mais utilizado obtido por esta técnica é o TiN, que é usado em ferramentas de corte de aço para aplicações de alta velocidade. Esse revestimento tem boas propriedades de atrito e redução do desgaste e oferece bom acabamento superficial e proteção contra corrosão [1]. Outro revestimento bastante utilizado é o carbono como diamante (DLC) que também fornecem excelente propriedades físicas, químicas e tribológicas, em particular baixo coeficiente de atrito, alta resistência ao desgaste e alta dureza, aumentando a durabilidade de componentes e seu comportamento tribológico [2]. O uso de DLC como um revestimento de superfície para componentes de máquinas lubrificados está crescendo rapidamente, especialmente na indústria automotiva e em aplicações sob regime de lubrificação mista ou limite e/ou alta tensão [3]. Outra vantagem deste tipo de revestimentos é que eles podem ser aplicados a quase qualquer material de engenharia: metais, cerâmicas e polímeros. Visando melhorar os processos que envolvem contato de materiais, recentemente, os líquidos iônicos se estabeleceram como lubrificantes avançados promissores devido à sua alta estabilidade termo oxidativa, não volatilidade, não inflamabilidade, condutividade iônica e miscibilidade com compostos orgânicos, além de outras propriedades já mencionadas na introdução. Outra vantagem significativa dos líquidos iônicos é a variedade de ânions e cátions. Estima-se que haja cerca de um milhão de combinações disponíveis, cada uma com suas propriedades exclusivas. Isso significa que os líquidos iônicos podem ser selecionados para uma aplicação específica. Os LIs podem ser concebidos para se misturar com um óleo de base específico, reagir com a superfície específica. Os elementos contidos em líquidos iônicos podem reagir com uma superfície de metal para formar um tribofilme protetor, podem ser incorporados em um cátion e / ou um ânion, como por exemplo, P, F ou B [4]. Deve-se notar, no entanto, que poucos trabalhos foram publicados sobre alterações dos revestimentos PVD, como TiN, CrN e DLC, em contatos lubrificados com a presença de líquidos iônicos. Jia et al.[5] mostraram que o líquido iônico sintetizado funcionalizado ésteres de borato exibiram melhores propriedades de redução de atrito e antidesgaste para um par deslizante de revestimento DLC/aço do que dialquilditiofosfato de zinco comercial (ZDDP) quando ambos foram adicionados separadamente em polialfaolefina (PAO) como aditivos. Blanco et al. [6,7] trabalharam com um líquido iônico tris (pentafluoroetil) trifluorofosfato de etil-dimetil-2- metoxietilamônio à base de amônio ([(NEMM) MOE] [FAP]) como um aditivo de 1% em peso para uma polialfaolefina (PAO 6) em a lubrificação de revestimentos CrN e TiN. Esta LI provocou, em ambos casos, uma ligeira redução de atrito em comparação com os testes feitos com PAO 6 puro, e coeficientes de atrito e redução do desgaste um pouco menores do que o aditivo tradicional ZDDP na mesma proporção de peso. Por outro lado, Viesca et al [8] investigaram a aplicação do líquido iônico tris (pentafluoroetil) trifluorofosfato de 1-butil-1-metilpirrolidínio ([BMP] [FAP]) como um aditivo de 1% em peso para uma polialfaolefina (PAO 6) na lubrificação de revestimentos PVD CrN e TiN, eles comparam os resultados com o ZDDP. Como aditivo, o líquido iônico apresentou importante redução de atrito e desgaste em comparação ao óleo base. No entanto, os testes realizados com ZDDP mostram resultados ligeiramente melhores. Este resultado mostra que diferentes líquidos iônicos têm diferentes reações triboquímicas, que resultam em diferentes comportamentos na redução do atrito. Gonzalez et al. [1] estudaram o líquido iônico usado neste trabalho (1-butil-1- metilpirrolidínio ([BMP]) [FAP]) como lubrificante puro e 1% em peso de aditivo para uma polialfaolefina (PAO 6) na lubrificação de TiN, CrN e revestimentos DLC depositados por PVD. O líquido iônico como aditivo de óleo apresentou uma ligeira redução de atrito em comparação com os testes produzidos com PAO 6 puro, mas maior que o coeficiente de atrito e redução de desgaste do que [BMP] [FAP] puro. Hernández et al.[2] analisaram o líquido iônico [(NEMM) MOE] [FAP] como um lubrificante puro e como aditivo (PAO 6 como óleo base) na lubrificação de três revestimentos PVD (TiN, CrN e DLC). Os resultados mostram uma importante redução do atrito e do desgaste quando o IL foi usado como lubrificante puro. Além disso, uma redução de atrito foi observada quando o líquido iônico foi usado como um aditivo em comparação com o desempenho do PAO 6 puro. Milewski et al [9] avaliaram a lubrificação de aço revestido com DLC usando dois tipos de líquidos iônicos (tetrafluoroborato de 1-butil-3-metilimidazólio e bis (trifluorometil-lsulfonil) amida de trihexiltetradecilfosfônio). Os dados experimentais mostraram que os líquidos iônicos estudados possuem boa habilidade para reduzir o atrito e interagem com o revestimento de DLC. A microestrutura do revestimento de carbono amorfo hidrogenado foi investigada por Yan et al [10], eles compararam dois tipos o carbono tipo grafite dopado com Cr (CrGLC) e o carbono tipo diamante dopado com Cr (Cr-DLC) lubrificados com líquido iônico. Os resultados mostraram uma redução de 40% no atrito, mostrando uma boa sinergia entre revestimento e lubrificante. O revestimento Cr-DLC apresentou melhor comportamento tribológico do que o revestimento Cr-GLC, o que pode ser atribuído à melhor formação de filme físico-químico sob atrito e à microestrutura compacta do revestimento Cr-DLC. O efeito sinérgico dos sistemas compósitos foi afetado pela viscosidade e corrosividade dos LIs e pela microestrutura dos revestimentos. Considerando as aplicações industriais de tais revestimentos em contatos lubrificados e o crescente interesse de pesquisa de líquidos iônicos em lubrificação, este projeto visa estudar novas soluções de líquidos iônicos para serem usadas como lubrificantes em situações onde há revestimentos de TiN e DLC.