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Title: Desenvolvimento e caracterização de biolubrificante a partir do óleo de carnaúba aditivado com micropartículas e nanopartículas de grafite
Authors: Cavalcanti, Synara Lucien de Lima
Keywords: Óleo de carnaúba;Biolubrificante;Nanopartículas de grafite;Eficiência de lubrificação;EPEDRA
Issue Date: 29-Jan-2018
Citation: CAVALCANTI, Synara Lucien de Lima. Desenvolvimento e caracterização de biolubrificante a partir do óleo de carnaúba aditivado com micropartículas e nanopartículas de grafite. 2018. 104f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Abstract: The lubricant is responsible for reducing friction-related wear, protecting the metal against oxidation, corrosion and dissipating excessive heat, making it essential for the balance of a mechanical system, thereby prolonging the life of such a system. The origin of the lubricating oils is, in general, mineral being extracted from petroleum. But the search for a new source of lubricant production is necessary to meet future demands and reduce possible environmental damages. Vegetable oil is a renewable and biodegradable resource and its use implies advantages in environmental, social and economic aspects, presenting as a raw material of great potential for the production of lubricants. According to the literature, the carnauba oil has excellent properties and superior performance in relation to its ability to reduce friction-related wear and its heat dissipation capacity when compared to a similar commercial oil. This project aims to develop and characterize a biolubricant material added with microparticles and graphite nanoparticles from carnauba oil. The in natura carnauba oil was subjected to oxidative stability, thermal stability, and analysis of its chemical composition. The microparticles and nanoparticles were developed in a high energy planetary mill and characterized by SEM, DRX, FRX and EDX analysis. The graphite concentrations in the biolubricant samples are 0g/L, 0,5g/L and 2g/L. In order to characterize the biolubricant, microstructure, specific gravity, viscosity, acidity index, thermal stability, thermal conductivity and thermal resistivity analyzes were performed. The lubrication efficiency and the heat dissipation capacity by temperature gradient were analyzed in a simulated mechanical bench system. In view of the analysis, it is concluded that the in natura carnauba oil, BiolubC 2.0M and BiolubC 2.0N can be efficiently used as biolubricants, observing the characteristics and needs of the mechanical system.
Portuguese Abstract: O lubrificante é responsável por reduzir o desgaste relativo ao atrito, proteger o metal contra a oxidação, corrosão e dissipar o calor excessivo, tornando-se essencial para o equilíbrio de um sistema mecânico, consequentemente prolongando a vida útil de tal sistema. A origem dos óleos lubrificantes é, em geral, mineral sendo extraídos a partir do petróleo. Mas a busca por uma nova fonte de produção de lubrificantes faz-se necessário para suprir futuras demandas e diminuir os possíveis danos ambientais. O óleo vegetal é um recurso renovável e biodegradável, e a sua utilização implica em vantagens nos aspectos ambientais, sociais e econômicos, apresentando-se como uma matéria prima de grande potencial para a produção de lubrificantes. De acordo com a literatura, o óleo vegetal de carnaúba apresenta excelentes propriedades e desempenho superior em relação a sua capacidade de reduzir o desgaste relativo ao atrito e a sua capacidade de dissipação de calor quando comparado com um óleo comercial similar. Este projeto tem como objetivo desenvolver e caracterizar um material biolubrificante aditivado com micropartículas e nanopartículas de grafite a partir do óleo de carnaúba. O óleo de carnaúba in natura foi submetido a uma análise de estabilidade oxidativa, estabilidade térmica, e análise de sua composição química. As micropartículas e nanopartículas de grafite foram desenvolvidas em um moinho planetário de alta energia e caracterizadas através das análises em MEV, MEV-FEG, DRX, FRX e EDX. As concentrações de grafite nas amostras de biolubrificante foram 0g/L, 0,5g/L e 2g/L. Para caracterizar o biolubrificante foram realizadas as análises da microestrutura, de massa específica, viscosidade, índice de acidez, estabilidade térmica, condutividade térmica e resistividade térmica. A eficiência de lubrificação e a capacidade de dissipação de calor por gradiente de temperatura foram analisadas em um sistema mecânico simulado em bancada (EPEDRA). Diante das análises conclui-se que o óleo de carnaúba in natura, BiolubC 2.0M e BiolubC 2.0N podem ser utilizados eficientemente como biolubrificantes, observadas as características e necessidades do sistema mecânico.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24939
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