Nanoaditivos para reducir la fricción y el desgaste
Las nanopartículas, que van desde metales y óxidos metálicos hasta nanomateriales de carbono, han comenzado a desempeñar un papel importante como aditivos lubricantes, debido a su excepcional estabilidad térmica a temperaturas elevadas.
El tamaño de las nanopartículas les permite adherirse y suavizar las irregularidades en las superficies de contacto. Además, su alta relación superficie / volumen facilita la interacción con el medio ambiente.
Los aditivos de nanopartículas o nanoaditivos tienen un tamaño de partícula de menos de 100 nanómetros (nm), en al menos una dimensión. En comparación, el cabello humano tiene aproximadamente 80.000-100.000 nm de ancho.
Los nanoaditivos han demostrado su capacidad para reducir la fricción y el desgaste de los lubricantes, incluso en concentraciones inferiores al 1% en peso. Esto fue posible gracias a varios métodos:
- El efecto de rodamiento de bolas, donde las nanopartículas actúan efectivamente como rodamientos de bolas entre dos superficies, reduciendo así la fricción y el desgaste;
- Efecto de película protectora, donde las nanopartículas forman una película antidesgaste;
- Efecto reparador, donde las nanopartículas se depositan sobre una superficie y compensan la pérdida de masa;
- Efecto pulido, donde las nanopartículas actúan como abrasivo, reduciendo la rugosidad de la superficie.
Con el crecimiento de la nanotecnología, no es de extrañar que los nanomateriales sean una de las tecnologías más revolucionarias en el campo de la tribología. Debido a la gran cantidad de materiales, se ha realizado una extensa investigación para encontrar los nanoaditivos con el rendimiento óptimo.
Un factor que se ha considerado ampliamente es la alta energía superficial de las nanopartículas que promueve la agregación, especialmente cuando aumenta la temperatura o la presión. La modificación química o funcionalización de la superficie de las nanopartículas es la clave para la dispersión uniforme de las nanopartículas en el lubricante base y la síntesis de lubricantes de alto rendimiento. El revestimiento de la superficie con los grupos funcionales evita la transferencia de material y la soldadura en frío de las superficies de contacto. La estructura híbrida hace que estas nanopartículas sean blandas por fuera y rígidas por dentro, lo que permite una buena funcionalidad del lubricante con una excelente capacidad de carga.
Lea el resto de este artículo en la revista LUBES EM FOCO – edição 81, presentada a seguir:
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