Síntesis y caracterización de diferentes morfologías de óxidos y sulfuros de molibdeno para aplicaciones tribológicas

Abstract

Hexagonal bar and laminar morphology of molybdenum oxide (MoO3) with hexagonal and orthorhombic crystalline structures were synthesized and optimized, respectively. MoO3 was obtained by microwave assisted hydrothermal method, thermic treatments and high-energy mechanical milling. After synthesis they were follow a sulfuración in temperature and environment controlled was done, resulting, molybdenum partially sulfured. Molybdenum oxide and molybdenum oxide partially sulfured was analyzed in tribology test by means of pin-on-flat geometry formed by steel AISI 52100 6 mm ball in contact with steel AISI 1018 flat substrate and 20 N load. The synthetized materials, and test materials surface were analyzed and characterized by thermic analyses (DTA-TGA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM).

En la presente tesis se reporta la obtención y optimización de óxido de molibdeno (MoO3) con morfología de barras hexagonales y morfología laminar con estructuras cristalinas hexagonal y ortorrómbica respectivamente. La síntesis del MoO3 se lleva a cabo mediante el método hidrotérmico asistido por microondas, seguida de tratamientos térmicos y molienda mecánica en un molino de alta energía. Los materiales de MoO3 son sulfurados en atmósfera y temperatura controlada obteniendo materiales parcialmente sulfurados con diferentes morfologías, los cuales contienen dióxido de molibdeno y sulfuro de molibdeno en diferentes proporciones. Los materiales en forma de óxidos y parcialmente sulfurados son usados en pruebas tribológicas mediante una geometría pin-on-flat formada por esferas de 6 mm de diámetro de acero AISI 52100 en contacto sobre superficies planas de Acero AISI 1018 con una carga de 20 N. Los diferentes materiales obtenidos, así como las superficies de contacto son analizados y caracterizadas por medio de análisis térmicos (DTA-TGA), difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM).