Estudio tribológico de nuevos nanofluidos iónicos y nanomateriales

Resumen

En este trabajo se ha llevado a cabo un estudio tribológico y de ingeniería de superficie de materiales e interfaces. En primer lugar, se han estudiado cuatro nuevos líquidos iónicos libres de haluros como lubricantes límite de contactos oscilatorios acero-zafiro y acero-resina epoxi, en condiciones de lubricación límite. Se han utilizado dos acabados superficiales para el acero, encontrando no sólo baja fricción sino desgaste despreciable, para el acabado más rugoso. Se han obtenido nuevos nanofluidos iónicos por dispersión de dos tipos comerciales de grafeno en el líquido iónico tetrafluoroborato de 1-octil-3-metilimidazolio, encontrando la dispersión con mejores características antifricción y desgaste en contactos zafiro-acero y acero-resina epoxi. Se han obtenido nuevos lubricantes base agua por adición de nuevas dispersiones de grafeno en un líquido iónico prótico libre de elementos contaminantes, ya que es un derivado de catión amonio y del anión citrato. La evaporación controlada de agua ha permitido obtener superficies autolubricantes. En este trabajo se ha mejorado el comportamiento tribológico de un material frágil y de baja resistencia al desgaste como es la resina epoxi modificándola mediante la adición de distintas concentraciones del líquido iónico tetrafluoroborato de 1-octil-3-metilimidazolio, o de nanofases de carbono como nanotubos de carbono de pared simple o grafeno, mezclados con el líquido iónico o previamente modificados por él. Se describen por primera vez nuevos materiales de resina epoxi con capacidad de autorrecuperación del daño superficial producido por abrasión, debido al efecto de la adición de líquido iónico. La combinación de nanofases de carbono y líquido iónico da lugar a nanocomposites de matriz epoxi con mejor comportamiento tribológico que los que contienen cualquiera de los aditivos por separado. Finalmente, se ha iniciado una nueva línea de investigación que consiste en utilizar los nuevos nanocomposites de matriz epoxi como recubrimientos protectores sobre sustratos metálicos. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/