Desenvolvimento e caracterização de ligas de chumbo visando aplicação em acumuladores industriais do tipo chumbo-ácido
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/30611 |
Resumo: | O presente trabalho teve como objetivo avaliar o processo de corrosão do Pb e das ligas de Pb1,5%Sn, Pb-1,5%Sn-0,05%Ca e Pb-1,5%Sn-0,12%Bi quando submetidos à condição de ciclagem em meio de ácido sulfúrico, compreender a influência dos elementos de liga Sn, Ca e Bi nas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e na capacidade de recarga dos acumuladores visando à aplicação em grades positivas de baterias do tipo Pb-ácido. As amostras foram preparadas por fundição seguido de tratamento térmico para o estudo de possíveis formações de fase. A microestrutura dos materiais foi avaliada por microscopia óptica. Para simulação do processo de carga e descarga do eletrodo positivo, em acumuladores, realizaramse testes de voltametria cíclica, em ácido sulfúrico (5M), na faixa potencial de +1,3 V, +1,7V e + 2,2 V (ECS), totalizando 400 ciclos. A morfologia e a fase dos depósitos de produtos de corrosão foram analisadas, respectivamente, por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X (DRX). Foram realizadas análises de perda de massa, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar o efeito do processo de corrosão na superfície dos materiais investigados. O estudo mostrou que, comparado ao Pb puro a liga de Pb-1,5%Sn promoveu um efeito de crescimento dos grãos, aumento da resistência da passagem da corrente elétrica, dopagem da camada de depósitos de corrosão formada, o que aumentou a eficiência de carregamento do acumulador. À liga de Pb- 1,5%Sn-0,05%Ca apresentou grãos refinados e aumento da resistência mecânica da liga de chumbo, seguido de uma maior resistência à corrosão e perda de eficiência na recarga da liga e o Pb-1,5%Sn-0,12%Bi apresentou o efeito de refino de grãos, efeito equivalente ao do Sn nas propriedades mecânicas, e elevada resistência a corrosão, seguido de uma perda de eficiência nas recargas. |
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SANTOS, Abdias Gomes doshttp://lattes.cnpq.br/9935816803391043http://lattes.cnpq.br/2569114755496581SILVA, Flávio José daVIEIRA, Magda Rosângela Santos2019-05-13T17:49:21Z2019-05-13T17:49:21Z2018-03-02https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/30611O presente trabalho teve como objetivo avaliar o processo de corrosão do Pb e das ligas de Pb1,5%Sn, Pb-1,5%Sn-0,05%Ca e Pb-1,5%Sn-0,12%Bi quando submetidos à condição de ciclagem em meio de ácido sulfúrico, compreender a influência dos elementos de liga Sn, Ca e Bi nas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e na capacidade de recarga dos acumuladores visando à aplicação em grades positivas de baterias do tipo Pb-ácido. As amostras foram preparadas por fundição seguido de tratamento térmico para o estudo de possíveis formações de fase. A microestrutura dos materiais foi avaliada por microscopia óptica. Para simulação do processo de carga e descarga do eletrodo positivo, em acumuladores, realizaramse testes de voltametria cíclica, em ácido sulfúrico (5M), na faixa potencial de +1,3 V, +1,7V e + 2,2 V (ECS), totalizando 400 ciclos. A morfologia e a fase dos depósitos de produtos de corrosão foram analisadas, respectivamente, por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X (DRX). Foram realizadas análises de perda de massa, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar o efeito do processo de corrosão na superfície dos materiais investigados. O estudo mostrou que, comparado ao Pb puro a liga de Pb-1,5%Sn promoveu um efeito de crescimento dos grãos, aumento da resistência da passagem da corrente elétrica, dopagem da camada de depósitos de corrosão formada, o que aumentou a eficiência de carregamento do acumulador. À liga de Pb- 1,5%Sn-0,05%Ca apresentou grãos refinados e aumento da resistência mecânica da liga de chumbo, seguido de uma maior resistência à corrosão e perda de eficiência na recarga da liga e o Pb-1,5%Sn-0,12%Bi apresentou o efeito de refino de grãos, efeito equivalente ao do Sn nas propriedades mecânicas, e elevada resistência a corrosão, seguido de uma perda de eficiência nas recargas.The aim of the present work was to evaluate the corrosion process of Pb and Pb-1.5% Sn, Pb- 1.5% Sn-0.05% Ca and Pb-1.5% Sn-0.12% Bi when subjected to the cycling condition in dilute sulfuric acid to understand the influence of the alloying elements Sn, Ca and Bi on the mechanical properties, corrosion resistance and the alloying capacity of the alloys for the application in positive grids of Pb-acid batteries. The samples were prepared by melting followed by heat treatment. The microstructure of the materials was evaluated by light microscopy. For the simulation of the positive electrode loading and unloading process in accumulators, cyclic voltammetric tests were carried out in sulfuric acid (5M) in the potential range of +1,3 V, + 1,7 V and + 2,2 V ( ECS), totaling 400 cycles. The morphology and composition of the deposits of corrosion products were analyzed, respectively, by scanning electron microscopy and X-ray diffraction (XRD). Mass loss, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning electron microscopy (SEM) were performed to evaluate the effect of the corrosion process on the surface of the materials investigated. The study showed that compared to pure Pb the Pb-1,5% Sn alloy promoted a grain growth effect, resistance growth, added to doping in the layer of formed corrosion deposits, increasing the loading efficiency of the accumulator, the Pb-1,5% Sn-0,05% Ca alloy presented refined grains and increased the mechanical strength of the lead alloy followed by a higher corrosion resistance and loss of alloy recharge efficiency and Pb-1,5% Sn-0,12% Bi presented the grain refining effect, equivalent to Sn effect in the mechanical properties, and high corrosion resistance followed by a loss of efficiency in recharges.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia MecânicaBateria chumbo ácidoCaracterização mecânicaCaracterização eletroquímicaLigas de chumboCorrosãoDesenvolvimento e caracterização de ligas de chumbo visando aplicação em acumuladores industriais do tipo chumbo-ácidoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Abdias Gomes dos Santos.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Abdias Gomes dos Santos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1200https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/30611/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Abdias%20Gomes%20dos%20Santos.pdf.jpga1638d69850672d6a5dd763123bbfb3dMD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Abdias Gomes dos Santos.pdfDISSERTAÇÃO Abdias Gomes dos Santos.pdfapplication/pdf12740675https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/30611/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Abdias%20Gomes%20dos%20Santos.pdf10d57ad2407c8f5ac13e014e9f8be891MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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O presente trabalho teve como objetivo avaliar o processo de corrosão do Pb e das ligas de Pb1,5%Sn, Pb-1,5%Sn-0,05%Ca e Pb-1,5%Sn-0,12%Bi quando submetidos à condição de ciclagem em meio de ácido sulfúrico, compreender a influência dos elementos de liga Sn, Ca e Bi nas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e na capacidade de recarga dos acumuladores visando à aplicação em grades positivas de baterias do tipo Pb-ácido. As amostras foram preparadas por fundição seguido de tratamento térmico para o estudo de possíveis formações de fase. A microestrutura dos materiais foi avaliada por microscopia óptica. Para simulação do processo de carga e descarga do eletrodo positivo, em acumuladores, realizaramse testes de voltametria cíclica, em ácido sulfúrico (5M), na faixa potencial de +1,3 V, +1,7V e + 2,2 V (ECS), totalizando 400 ciclos. A morfologia e a fase dos depósitos de produtos de corrosão foram analisadas, respectivamente, por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X (DRX). Foram realizadas análises de perda de massa, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar o efeito do processo de corrosão na superfície dos materiais investigados. O estudo mostrou que, comparado ao Pb puro a liga de Pb-1,5%Sn promoveu um efeito de crescimento dos grãos, aumento da resistência da passagem da corrente elétrica, dopagem da camada de depósitos de corrosão formada, o que aumentou a eficiência de carregamento do acumulador. À liga de Pb- 1,5%Sn-0,05%Ca apresentou grãos refinados e aumento da resistência mecânica da liga de chumbo, seguido de uma maior resistência à corrosão e perda de eficiência na recarga da liga e o Pb-1,5%Sn-0,12%Bi apresentou o efeito de refino de grãos, efeito equivalente ao do Sn nas propriedades mecânicas, e elevada resistência a corrosão, seguido de uma perda de eficiência nas recargas. |
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