[ES] ): En este trabajo se realiza la caracterización tribológica de materiales cerámicos con elevados contenidos de diferentes nanoestructuras de grafeno, de hasta el 20%. Vol. En particular, se estudia el efecto de la adición de nanoplaquetas de grafeno y óxido de grafeno en distintas matrices cerámicas: nitruro de silicio, carburo de silicio y circona cúbica, tanto bajo deslizamiento en seco como en lubricación con isooctano. Se describe como, en general, son necesarios contenidos elevados de nanoestructuras de grafeno para alcanzar mejoras en fricción y desgaste, que permitan el uso de estos materiales, por ejemplo, en sistemas de inyección directa de gasolina. Además se realiza un estudio de como las características microestructurales tanto de las nanoestructuras de grafeno utilizadas, como de las distintas matrices cerámicas, juegan un papel fundamental en las propiedades tribológicas de estos sistemas, siendo preferible el empleo de nanoestructuras finas, gracias a su mejor integración en la matriz cerámica.

[EN] In this work, the tribological characterization of ceramic materiales containing high graphene nanostructures contents (up to 20 vol. %) is carried out. In particular, the effect of the addition of graphene nanoplatelets and graphene oxide in different ceramic matrices, such as silicon nitride, silicon carbide and cubic zirconia, is discussed, under dry and isooctane lubricated sliding conditions. It is described how, in general, high graphene nanostructres contents are needed to achieve significant improvements in friction and wear behaviour, which could permit to use of these materiales in, for example, gasolina direct injection systems. Moreover, the influence of the microstructural charateristics of both, the ceramic matrices and the graphene nanostructures is described, showing how these issue play a critical role in the tribological behaviour of these systems, being the most preferable situation, to use thin graphene nanostructures, due to its better integration in the ceramic matrix.

El trabajo experimental correspondiente a esta tesis doctoral se ha financiado a través de los proyectos MAT2012-32944 (MINECO), MAT2015-67437-R (MICINN. FEDER, UE) y RTI2018-095052-B-I00 (MCIU/AEI/FDER, UE).

Tribological performance under dry sliding conditions of graphene/silicon carbide composites. Journal of the European Ceramic Society. (2016). doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2015.09.040

Peer reviewed