Avaliação de inibidores verdes e tratamento nanocerâmico na proteção à corrosão do aço carbono

• Autor(a) principal: Possani, Guilherme Kusler
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/248648
• topic: Aço-carbono; Inibidores de corrosão; Revestimento nanocerâmico; Tratamento de superfícies; Corrosion; Carbon steel; New technologies; Green inhibitors; Nanoceramics treatments; Hexafluorozirconium acid

A corrosão representa uma importante área de estudo na engenharia de materiais. O aço carbono é a liga metálica de maior utilidade industrial, apesar de sofrer deterioração em suas propriedades devido ao processo corrosivo. Alguns dos tratamentos de superfície que são empregados para garantir o prolongamento da vida útil destes componentes apresentam problemas de toxicidade ou relacionados aos efluentes gerados. Desta forma, diversos pesquisadores têm buscado o desenvolvimento de novas tecnologias menos agressivas à saúde humana e ao ambiente e que apresentem efetividade de uso industrial. Os inibidores verdes e os tratamentos nanocerâmicos são exemplos de áreas de pesquisa relacionadas ao tema proposto. Os inibidores verdes são compostos de origem natural que desempenham capacidade protetora de alguns substratos em meios corrosivos específicos e os nanocerâmicos são tratamentos de conversão química baseados na deposição de camadas de óxidos de zircônio e/ou de titânio em diferentes substratos metálicos. Assim, o propósito deste trabalho consistiu no estudo de tratamentos nanocerâmicos à base de ácido hexafluorzircônio com a utilização de três inibidores verdes previamente selecionados: ácido tânico (AT), sal sódico de carboximetilcelulose (CMC) e quitosana (QUI). O substrato selecionado para a pesquisa foi o aço carbono SAE 1008 laminado a frio, tendo como eletrólito solução aquosa de cloreto de sódio. Para tanto, o trabalho foi dividido em duas etapas: (i) o estudo dos inibidores verdes por meio de análises físico-químicas e eletroquímicas e (ii) o estudo dos tratamentos nanocerâmicos desenvolvidos nesta pesquisa (na ausência e na presença dos inibidores verdes) por meio de análises eletroquímicas e de superfície, tendo os melhores resultados comparados com os seguintes tratamentos comerciais de uma empresa local: ZRC 21, ZRC 23 e fosfatização à base de fosfato de zinco. Os resultados obtidos na primeira etapa mostraram que os compostos se assemelharam ao que é descrito na literatura, atingindo eficiências entre 40% e 80% nas melhores concentrações testadas. Os tratamentos nanocerâmicos atingiram eficiências de proteção entre 62% e 76%, enquanto que os comerciais (ZRC 21 e ZRC 23) ficaram entre 53% e 75% e a fosfatização em torno de 83% em relação à amostra não tratada. Nas análises superficiais não foi possível a identificação de bandas bem definidas para o óxido de zircônio nas amostras tratadas, indicando que o filme formado pode ser muito fino ou descontínuo, assim como não foram visualizadas alterações morfológicas relevantes na superfície além da formação de óxidos de ferro. Apesar das limitações verificadas, os tratamentos desenvolvidos mostraram capacidade de proporcionar proteção à corrosão do aço carbono no eletrólito de forma similar aos tratamentos comerciais e à fosfatização quando associados aos inibidores AT e CMC no estágio anterior ao tratamento nanocerâmico.