Eletrodeposição do Zn-Ni-Fe e Zn-Ni-Co-Fe: efeito da oxidação espontânea do Fe²+ e do seu antioxidante ácido ascórbico

• Autor(a) principal: Oliveira, Renier Pereira
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27148
• topic: Zn­Ni­Fe; Ácido ascórbico; Fe(OH)₃; Zn­Ni­Co­Fe; Revestimentos Zn­-Ni; Eletrodeposição de ligas metálicas; Hidróxido de ferro; Engenharia Metalúrgica; Produção intelectual; Zn­Ni­Fe; Ascorbic acid; Fe(OH)₃; Zn­Ni­Co­Fe

Os revestimentos de Zn­Ni são amplamente utilizados para a proteção catódica de substratos metálicos, tendo diversas aplicações industriais, como no setor de embalagens, aeroespaciais, de linha branca e automobilístico. Na busca por revestimentos com propriedades melhores que o Zn­Ni, outros elementos são adicionados ao co­depósito, como o Fe e o Co. Os codepósitos binários, ternários e até quaternários entre estes elementos são muito observados na literatura, sendo que a principal forma de obtenção destes revestimentos é através do processo de eletrodeposição. A co­deposição do Ni, Co e Fe com o Zn desperta muito interesse entre pesquisadores, pois a deposição do Zn ocorre preferencialmente aos metais mais nobres, mesmo tendo menor potencial de redução, o que caracteriza o processo como co­deposição anômala. Entre os cátions destes quatro elementos em uma solução eletrolítica, o mais instável é o Fe²+, devido a sua oxidação espontânea a Fe³+, gerando várias espécies no meio, que podem afetar o processo de eletrodeposição das ligas. Por isso, alguns pesquisadores incluem antioxidantes em solução para evitar esta oxidação, como o ácido ascórbico, que pode formar complexos com os cátions em solução e se adsorver na superfície do catodo durante a eletrodeposição, alterando o mecanismo de deposição das ligas. Neste estudo, primeiramente foi realizada uma comparação entre a co­deposição do Zn­Ni, Zn­Ni­Fe e ZnNi­Co por eletrodeposição sobre folha metálica, cujo resultado motivou um estudo específico do efeito da oxidação do Fe²+ na co­deposição do Zn­Ni­Fe. Além disso, um estudo sobre o efeito do antioxidante ácido ascórbico sobre a co­deposição do Zn­Ni­Fe também foi realizado. Por fim, foram analisados os efeitos da variação na concentração do Fe²+ na obtenção de co­depósitos de Zn­Ni­Co­Fe, na busca de um revestimento de melhor qualidade comparado ao Zn­Ni­Co. Para isto, foram realizados ensaios de voltametria, com posterior análise dos co­depósitos obtidos por eletrodeposição galvanostática através de EDS, DRX, MEV, dureza dinâmica, microscopia confocal e técnicas eletroquímicas. Os resultados mostraram que os efeitos da oxidação do Fe²+ acarretaram em revestimentos mais planos e compactos tanto no Zn­Ni­Fe, quanto no Zn­Ni­Co­Fe, sendo que o Fe(OH)₃ adsorvido no catodo durante a eletrodeposição foi o principal responsável por esta melhoria, além disso, foi constatado também que o ácido ascórbico atuou como agente complexante, melhorando o refinamento dos grãos de Zn­Ni­Fe.