Estudio del comportamiento tribologico y de las interacciones de superficie de nuevos nanofluidos ionicos

Ionic liquids are molten salts which are liquid at room temperature or at low temperatures and present a unique combination of properties. In the present work, we focus on their use as lubricants in complex tribological problems such as the lubrication of metals that slide against themselves, the development of water based lubricants and new self-lubricated surfaces. When it is difficult to reduce friction and wear by lubrication, as in the case of magnesium alloys, ionic liquids are studied as protective coatings precursors.;Surface interactions and corrosion processes with protic and aprotic ionic liquids on copper and steel have been determined in order to develop new lubricants and lubricant additives.;In the copper/copper contact, all ionic liquids present better tribological performance than the polyalphaolefin synthetic oil, except for the oleate derivative.;New protic ionic liquids are not only exceptional lubricants of the steel/sapphire contact as neat lubricants, but when they are used as additives in water, the formation of a boundary layer after water evaporation occurs, thus reducing friction and wear. The formation of this boundary layer on steel under static conditions is described in order to prevent the running-in period with respect to the solution of ionic liquid in water.;The best lubricating behaviour for the copper/copper contact and also for the steel/sapphire contact is obtained for the diprotic ammonium dianionic adipate, that has two carboxylate groups in its anion. A higher polarity and a higher number of ammonium protons, carboxylate and hydroxyl groups would give rise to stronger surface interaction with the metal surfaces and more stable boundary films.;The tribological performance of new aprotic thiazolium ionic liquids and commercial aprotic imidazolium ionic liquids has been compared as lubricants of the steel/sapphire contact, obtaining the best results for the bis(trifluoromethanesulfonyl)imide derivatives, and also preventing tribocorrosion processes.;The formation of a coating layer on magnesium alloys from phosphonate imidazolium ionic liquids by immersion and by chronoamperometry has been described. The new coatings reduce the abrasive wear in the magnesium-aluminium alloy but they are not effective in the magnesium-zinc alloy, which prevent the formation of continuous coatings.;Los liquidos ionicos son sales liquidas a temperatura ambiente o bajas temperaturas que presentan excelentes propiedades fisico-quimicas. En el presente trabajo se estudian como lubricantes en problemas tribologicos complejos como la lubricacion de metales contra si mismos, el desarrollo de lubricantes base agua y de nuevas superficies autolubricadas. Cuando no es posible reducir la friccion y desgaste mediante lubricacion, como en las aleaciones de magnesio, los liquidos ionicos se han estudiado como precursores de recubrimientos protectores.;Se han determinado las interacciones superficiales y los procesos de corrosion sobre cobre y sobre acero con diferentes liquidos ionicos proticos y aproticos para desarrollar nuevos lubricantes y aditivos.;En el contacto cobre/cobre, excepto el liquido ionico protico derivado del oleato, todos los liquidos ionicos estudiados presentan mejor comportamiento tribologico que el lubricante comercial Polialfaolefina 6.;En el contacto acero/zafiro, los nuevos liquidos ionicos proticos son buenos lubricantes cuando se utilizan en estado puro, y, como aditivos en agua, generan peliculas adsorbidas sobre la superficie del metal reduciendo la friccion y el desgaste tras la evaporacion del agua. Para evitar el periodo de alta friccion inicial en presencia de agua, se han generado peliculas superficiales de liquido ionico sobre el acero en condiciones estaticas.;El mejor comportamiento lubricante tanto en el contacto cobre/cobre como en el contacto acero/zafiro se obtiene para el liquido ionico protico derivado del anion adipato, con dos grupos carboxilicos. Las interacciones de los grupos hidroxilo y carboxilato con la superficie metalica y los puentes de hidrogeno entre cation y anion podrian ser los responsables del buen comportamiento tribologico.;Se ha comparado el comportamiento tribologico de los liquidos ionicos aproticos derivados de imidazolio y tiazolio como lubricantes del contacto acero/zafiro, obteniendose los mejores resultados para los derivados del anion bis(trifluorometanosulfonil)imida, que evita a su vez los procesos de tribocorrosion.;Se han generado recubrimientos sobre aleaciones de magnesio con tres liquidos ionicos derivados del anion fosfonato, tanto por inmersion como mediante cronoamperometria. Los nuevos recubrimientos reducen el dano superficial por deslizamiento o abrasion de la aleacion magnesio-aluminio pero no de la aleacion magnesio-cinc, que impide la formacion de recubrimientos continuos.