Desenvolvimento de compósito cerâmico de matriz metálica para aplicação como escova em motores elétricos

Autor(es): Louise Moraes Lima
Orientador: Jadna Catafesta
Quantidade de visulizações: 352

A pesquisa consiste no estudo e desenvolvimento de um material composto por grafite, cobre e grafeno para ser aplicado como escova elétrica em motores de corrente contínua (que funcionam tanto como motores quanto geradores de energia elétrica). As escovas são os componentes que realizam o contato elétrico entre a parte fixa e a girante do motor para poder introduzir a energia elétrica no enrolamento. Essa interação gera atrito constante entre o par tribológico, desgastando as peças e exigindo manutenção frequente. Neste contexto, sendo o grafeno um material que tem um ótimo potencial para a melhoria de performance no produto, uma das pretensões é que, ao final do projeto, o produto possa ter um aumento de 10.000 para 40.000 horas de durabilidade. Objetiva-se, também, a produção de escovas com baixo custo de fabricação e propriedades desejáveis à aplicação, como excelente lubricidade, elevada resistência ao desgaste e aumento de condutividade elétrica e térmica. O projeto está sendo desenvolvido em diferentes laboratórios da Universidade de Caxias do Sul. Por enquanto os testes aconteceram a níveis laboratoriais, e, posteriormente irão ter suas implementações em escala industrial. O produto é desenvolvido em três etapas (e, por fim, são testados em relação aos seus desgastes e eficiências): preparação dos pós compósitos, compactação e sinterização da peça mãe. Diferentes testes têm a função de fazer análises químicas e de caracterizar as estruturas dos materiais, como as formas e distribuições dos tamanhos de partículas dos pós iniciais (feitos em análises como a microscopia eletrônica de varredura - MEV/FEG). Outros exemplos de caracterizações diversas dos materiais também são: ensaios mecânicos, análises termo físicas, ensaios de dureza Shore e densimetria por método de Arquimedes. Por fim, é feita a inserção das amostras preparadas em motores para que sejam projetadas as suas vidas úteis. As amostras, de forma geral, vieram apresentando resultados promissores das propriedades de resistência ao desgaste (onde foi notada uma redução da massa depois da sinterização). Até o momento foi observado que o efeito da pressão de compactação, em comparação a outros parâmetros operacionais do processo, não tem impactos tão grandes sob as propriedades de desgaste do material (como a temperatura, cujas condições ideais foram encontradas após vários testes).

Palavras-chave: materiais compósitos, grafeno, motores elétricos