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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2007.tde-10012008-104113
Documento
Autor
Nome completo
Aline Alves Rodrigues
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Wiebeck, Hélio (Presidente)
Hage Junior, Elias
Silva, Leonardo Gondim de Andrade e
Sinatora, Amilton
Yoshiga, Adriana
Título em português
Investigação das características tribológicas e ambientais de termoplásticos de engenharia especiais para uso em materiais de atrito.
Palavras-chave em português
Materiais de atrito
Polímeros de engenharia especiais
Tribologia
Resumo em português
Os revestimentos orgânicos de embreagem são compostos basicamente por matriz orgânica, cargas, lubrificantes sólidos e fibras de reforço. A matriz orgânica possui função estrutural e tem grande influência nas propriedades tribológicas do sistema, isto é, no coeficiente de atrito e taxa de desgaste tanto do material de atrito, quanto do contra-corpo metálico. Baseado nas normas ambientais para indústria automobilística, o presente trabalho estuda a viabilidade de substituir a resina fenólica, utilizada como matriz estrutural na composição de revestimentos de embreagem, por termoplásticos de engenharia especiais. O principal objetivo da substituição é a eliminação do fenol livre no produto final, e conseqüentemente a geração de um refugo classificado, de acordo com a norma NBR 10004, como não perigoso. Plásticos de engenharia especiais apresentam alta temperatura de uso contínuo e manutenção das propriedades mecânicas em altas temperaturas e são, geralmente, empregados em materiais que suportam alta pressão, tais como engrenagens, freios, rolamentos e embreagens. Avaliou-se a influência da velocidade de deslizamento e da carga normal no comportamento tribológico tanto do compósito de resina fenólica (base de comparação) como dos compósitos de resina poli (amida imida) e resina poli (éter éter cetona) quando estes deslizavam a seco em um contra-corpo usinado de ferro fundido cinzento, mesmo material utilizado nas placas de pressão. Foram avaliadas características térmicas e mecânicas dos compósitos, por meio de análises termogravimétricas, dinâmicomecânica e dureza. Após os ensaios tribológicos, as superfícies desgastadas dos corpos poliméricos e dos contra-corpos metálicos foram avaliadas por meio de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e composição química. Embora os compósitos de resina PAI e resina PEEK sejam classificados como produtos não perigosos, a substituição não é viável pois, nas condições de velocidade de deslizamento e carga normal estudadas, os compósitos de resina PAI e resina PEEK apresentaram menor resistência ao desgaste em comparação ao compósito de resina fenólica.
Título em inglês
Investigation of tribological and environmental characteristics of high performance thermoplastics to friction materials.
Palavras-chave em inglês
Clutch facings
High performance polymers
Tribology
Resumo em inglês
Organic clutch friction facings are basicly composed of an organic matrix, fillers, solid lubricants and reinforcing fibers. An organic matrix has a structural function and has a large influence over the tribological properties of the system (coefficient of friction and wear rate in both, friction material as for the metal counterpart). Based on the automotive industry environmental standards, this analysis studies the viability of substituting the phenolic resin, used as the structural matrix in the clutch facing composition by high performance polymers. The principle objective for this substitution is to eliminate the free phenol in the final product and consequently produce a classified non-dangerous waste in accordance to the NBR 10004 norm. High performance polymers have high temperature working resistance when in continuous use and also maintain their mechanical properties and are normally used in products that support high pressures, such as gears, brakes, bearings and clutches. The influence of the sliding speed and the normal load under tribological behaviour was evaluated for phenolic composites (comparative basis) and for poly (amide imide) composites and poly (ether ether ketone) composites when these slip under dry conditions against a grey iron machined counterpart, the same material as used for pressure plates. Thermal and mechanical characteristics of the composites, obtained by thermogravimetric analysis, dynamic-mechanical and hardness were analysed. After the tribological tests the worn surfaces of the composites samples and of the metallic counterparts were evaluated with optical microscopy, electro scanning microscopy and chemical composition. The environmental characteristics of these materials classify both materials as not being dangerous, but under the sliding speed and load studied the PAI and PEEK composites showed lower wear resistance than the phenolic composites.
 
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Anexo_B_GADSL.pdf (246.42 Kbytes)
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Data de Publicação
2008-02-29
 
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