Eletrodeposição de ligas Zn–Mn a partir de materiais eletrolíticos recuperados de pilhas alcalinas para proteção a corrosão
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Data de Publicação: | 2020 |
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Resumo: | Os metais zinco e manganês, provenientes de resíduos de pilhas alcalinas descartadas, através de um processo de reciclagem, foram utilizados em processos de eletrodeposição visando formar revestimentos de liga Zn–Mn para melhorar a resistência frente ao processo corrosivo. A metodologia proposta utilizou de lixiviação ácida dos componentes das pilhas alcalinas, preparo dos banhos eletrolíticos com as soluções lixiviadas e análise de técnicas eletroquímicas, para obtenção de parâmetros otimizados para a eletrodeposição da liga Zn–Mn e aferindo os revestimentos frente ao processo de corrosão. As medidas de voltametria cíclica foram realizadas na janela de potencial de 0,0 a – 1,8 V e foi possível estudar a ocorrência de reações de redução e oxidação, com o aparecimento de picos catódicos e anódicos nos voltamogramas. Os picos dos voltamogramas auxiliaram na escolha dos valores de potencial utilizados nos processos de eletrodeposição, realizados nos valores de –1,4; –1,6 e –1,75 V. Os revestimentos obtidos foram caracterizados através do uso de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de dispersão de raios X. Analisando os revestimentos e visando uma melhor uniformidade da morfologia de crescimento de grãos e uma maior quantidade de Manganês na proporção da liga Zn–Mn, novos processos de eletrodeposição foram realizados no potencial de –1,6 V com a utilização de aditivos, polietilenoglicol (PEG) e tiocarbamida (TIO), na formulação dos banhos eletrolíticos. As caracterizações dos revestimentos obtidos frente ao processo corrosivo foram realizadas por técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização potenciodinâmicas, utilizando uma solução NaCl 3% (m/V). De uma maneira geral as curvas de polarização mostraram resultados muito semelhantes no comportamento de proteção contra corrosão da liga estudada utilizando–se os aditivos separadamente ou misturados. |
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Eletrodeposição de ligas Zn–Mn a partir de materiais eletrolíticos recuperados de pilhas alcalinas para proteção a corrosão. 2020.Dissertação (Mestrado em Química Aplicada) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grosa, 2020.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3217Os metais zinco e manganês, provenientes de resíduos de pilhas alcalinas descartadas, através de um processo de reciclagem, foram utilizados em processos de eletrodeposição visando formar revestimentos de liga Zn–Mn para melhorar a resistência frente ao processo corrosivo. A metodologia proposta utilizou de lixiviação ácida dos componentes das pilhas alcalinas, preparo dos banhos eletrolíticos com as soluções lixiviadas e análise de técnicas eletroquímicas, para obtenção de parâmetros otimizados para a eletrodeposição da liga Zn–Mn e aferindo os revestimentos frente ao processo de corrosão. As medidas de voltametria cíclica foram realizadas na janela de potencial de 0,0 a – 1,8 V e foi possível estudar a ocorrência de reações de redução e oxidação, com o aparecimento de picos catódicos e anódicos nos voltamogramas. Os picos dos voltamogramas auxiliaram na escolha dos valores de potencial utilizados nos processos de eletrodeposição, realizados nos valores de –1,4; –1,6 e –1,75 V. Os revestimentos obtidos foram caracterizados através do uso de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de dispersão de raios X. Analisando os revestimentos e visando uma melhor uniformidade da morfologia de crescimento de grãos e uma maior quantidade de Manganês na proporção da liga Zn–Mn, novos processos de eletrodeposição foram realizados no potencial de –1,6 V com a utilização de aditivos, polietilenoglicol (PEG) e tiocarbamida (TIO), na formulação dos banhos eletrolíticos. As caracterizações dos revestimentos obtidos frente ao processo corrosivo foram realizadas por técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização potenciodinâmicas, utilizando uma solução NaCl 3% (m/V). De uma maneira geral as curvas de polarização mostraram resultados muito semelhantes no comportamento de proteção contra corrosão da liga estudada utilizando–se os aditivos separadamente ou misturados.Zinc and manganese metals, from waste alkaline batteries disposed through a recycling process, were used in electroplating processes to form Zn–Mn alloy coatings, to improve resistance against corrosive process. The proposed methodology used acid leaching of alkaline battery components, preparation of electrolytic baths with the bleached solutions and analysis of electrochemical techniques, to obtain optimized parameters for the Zn–Mn alloy electrodeposition and gauging the coatings against the corrosion process. Cyclic voltammetry measurements were performed in the 0 to –1.8 V potential window and it was possible to study the occurrence of reduction and oxidation reactions, with the appearance of cathodic and anodic peaks in the voltammograms. The voltammogram peaks helped to choose the potential values used in the electrodeposition processes, performed at –1.4; –1.6 and –1.75 V. The coatings obtained were characterized by the use of scanning electron microscopy and x–ray scattering spectroscopy. Analyzing the coatings and aiming at a better uniformity of grain growth morphology and a higher amount of Manganese in the Zn–Mn alloy ratio, new electrodeposition processes were performed at –1.6 V potential with the use of additives, Polyethylene Glycol (PEG) and Thiocarbiamide in the formulation of electrolytic baths. The characterizations of the coatings obtained from the corrosive process were performed by electrochemical impedance spectroscopy (EIE) and potentiodynamic polarization curves using a 3% (m/V) NaCl solution. In general, the polarization curves showed very similar results in the corrosion protection behavior of the alloy studied using separately or mixed additives.Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2020-10-29T12:23:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Thiago Kendy Tonegawa.pdf: 2427603 bytes, checksum: 23faf383ea2f47127cbafa5a9662465e (MD5)Made available in DSpace on 2020-10-29T12:23:40Z (GMT). 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Os metais zinco e manganês, provenientes de resíduos de pilhas alcalinas descartadas, através de um processo de reciclagem, foram utilizados em processos de eletrodeposição visando formar revestimentos de liga Zn–Mn para melhorar a resistência frente ao processo corrosivo. A metodologia proposta utilizou de lixiviação ácida dos componentes das pilhas alcalinas, preparo dos banhos eletrolíticos com as soluções lixiviadas e análise de técnicas eletroquímicas, para obtenção de parâmetros otimizados para a eletrodeposição da liga Zn–Mn e aferindo os revestimentos frente ao processo de corrosão. As medidas de voltametria cíclica foram realizadas na janela de potencial de 0,0 a – 1,8 V e foi possível estudar a ocorrência de reações de redução e oxidação, com o aparecimento de picos catódicos e anódicos nos voltamogramas. Os picos dos voltamogramas auxiliaram na escolha dos valores de potencial utilizados nos processos de eletrodeposição, realizados nos valores de –1,4; –1,6 e –1,75 V. Os revestimentos obtidos foram caracterizados através do uso de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de dispersão de raios X. Analisando os revestimentos e visando uma melhor uniformidade da morfologia de crescimento de grãos e uma maior quantidade de Manganês na proporção da liga Zn–Mn, novos processos de eletrodeposição foram realizados no potencial de –1,6 V com a utilização de aditivos, polietilenoglicol (PEG) e tiocarbamida (TIO), na formulação dos banhos eletrolíticos. As caracterizações dos revestimentos obtidos frente ao processo corrosivo foram realizadas por técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização potenciodinâmicas, utilizando uma solução NaCl 3% (m/V). De uma maneira geral as curvas de polarização mostraram resultados muito semelhantes no comportamento de proteção contra corrosão da liga estudada utilizando–se os aditivos separadamente ou misturados. |
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