PROCESSOS ALTERNATIVOS DE TRATAMENTO DE SUPERFÍCIES METÁLICAS À BASE DE NANOCERÂMICAS
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Data de Publicação: | 2013 |
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Resumo: | The phosphate is currently the most widely used technique for the treatment of carbon steel, surface preparation for receiving ink. This process employs a solution of phosphoric acid and zinc and nickel salts for forming a crystalline phosphate layer on the metal surface. The use of metal ions with allergenic and toxic properties, for example, nickel, and generate solid waste with high content of phosphate, prevents the industries that use these conventional treatments to meet environmental regulations. The main objective of this work is to develop alternative surface treatment of 1008 carbon steel. Techniques employed were: measures open circuit potential, anodic polarization, electrochemical impedance spectroscopy, optical microscopy and scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and Raman, corrosion tests in saline chamber and chemometrics. The process of forming a protective layer on the basis of ions zirconila (ZrO2+) to protect the carbon steel was developed without the use of elevated temperatures or any significant modification of conventional processes for surface treatment such as phosphating. In this context two molecules were tested Self Assembled Monolayer-SAM, designated SAM 1 and SAM 2, to serve as a bridge between the metal surface and the ions zirconium. The best conditions for deposition of these molecules were obtained by chemometric method. The results of electrochemical measurements and microscopy showed that processes SAM 1 +Zr and SAM 2 +Zr are better than treatments phosphates. The results of accelerated corrosion in NaCl 0.5 mol / L conducted over a 500 hour period suggested that the SAM film formed and SAM 1 + Zr and SAM ²+ Zr, provides great adherence of the metallic ink to the substrate, minimizing or even inhibiting the occurrence corrosion. Another layer tested was the base SAM1 + Zr + Ti, which demonstrated less protection in relation to electrochemical tests, but showed good resistance to accelerated corrosion. |
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The main objective of this work is to develop alternative surface treatment of 1008 carbon steel. Techniques employed were: measures open circuit potential, anodic polarization, electrochemical impedance spectroscopy, optical microscopy and scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and Raman, corrosion tests in saline chamber and chemometrics. The process of forming a protective layer on the basis of ions zirconila (ZrO2+) to protect the carbon steel was developed without the use of elevated temperatures or any significant modification of conventional processes for surface treatment such as phosphating. In this context two molecules were tested Self Assembled Monolayer-SAM, designated SAM 1 and SAM 2, to serve as a bridge between the metal surface and the ions zirconium. The best conditions for deposition of these molecules were obtained by chemometric method. The results of electrochemical measurements and microscopy showed that processes SAM 1 +Zr and SAM 2 +Zr are better than treatments phosphates. The results of accelerated corrosion in NaCl 0.5 mol / L conducted over a 500 hour period suggested that the SAM film formed and SAM 1 + Zr and SAM ²+ Zr, provides great adherence of the metallic ink to the substrate, minimizing or even inhibiting the occurrence corrosion. Another layer tested was the base SAM1 + Zr + Ti, which demonstrated less protection in relation to electrochemical tests, but showed good resistance to accelerated corrosion.A fosfatização é atualmente a técnica mais utilizada para tratamento do aço carbono, na preparação da superfície para recebimento de tinta. Este processo emprega uma solução de ácido fosfórico e sais de zinco e níquel, para formação de uma camada cristalina de fosfato metálico sobre a superfície. A utilização de íons de metais com propriedades alergênicas e tóxicas, como por exemplo, o níquel, além de gerar resíduos sólidos com grande teor de fosfatos, impossibilita as indústrias, que utilizam estes tratamentos convencionais, de atender as normas ambientais. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver processos alternativos de tratamento da superfície de aço carbono 1008. Foram empregadas como técnicas: medidas de potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica anódica, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopias ótica e eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e RAMAN, ensaios de corrosão em câmara salina e quimiometria. O processo de formação de uma camada protetora, à base de íons zirconila (ZrO²+) para proteção do aço carbono, foi desenvolvida sem a utilização de temperaturas elevadas ou alteração significativa dos processos convencionais de tratamento de superfície, como a fosfatização. Neste contexto foram testadas duas moléculas auto organizáveis (SAM - Self Assembled Monolayer), designadas de SAM 1 e SAM 2, para servir de ponte entre a superfície metálica e os íons zirconila. As melhores condições para deposição, destas moléculas foram obtidas pelo método quimiométrico Os resultados das medidas eletroquímicas e de microscopia mostraram que os processos SAM 1+ Zr e SAM ²+ Zr são melhores do que os tratamentos de fosfatos. Os resultados de corrosão acelerada em NaCl 0,5 mol/L realizados durante um período de 500 horas sugeriu que o filme formado com SAM 1+ Zr e SAm² + Zr, confere grande aderência da tinta ao substrato metálico, minimizando ou até inibindo a ocorrência de corrosão. Outra camada testada foi a base de SAM1 + Zr+ Ti, que demonstrou menor proteção em relação aos testes eletroquímicos, mas apresentou boa resistência a corrosão acelerada.Made available in DSpace on 2016-09-20T12:27:49Z (GMT). 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