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Title in Portuguese: Análise da formação de filme de TEOS em diferentes concentrações na superfície do aço carbono para prevenção da corrosão
Title: Analysis of TEOS film formation at different concentrations on carbon steel surface for corrosion prevention
Author: Alves, Rafaella da Silva Gomes
Advisor(s): Araújo, Walney Silva
Co-advisor(s): Dias Filho, Francisco Audisio
Keywords: Ciência dos materiais
Aço-carbono - Corrosão
Silanos
Resistência à corrosão
Corrosão e anticorrosivos
Silane
Carbon steel
Corrosion
Issue Date: 2019
Citation: ALVES, R. da S. G. Análise da formação de filme de TEOS em diferentes concentrações na superfície do aço carbono para prevenção da corrosão. 2019. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: O aço-carbono, apesar de suas propriedades mecânicas favoráveis para utilização industrial, é muito susceptível à corrosão, necessitando de processos que aumentam sua vida útil. Uma das formas mais utilizadas para proteger o metal é isolando-o do meio corrosivo, aplicando-o um revestimento em sua maioria tintas epóxi, e para ter uma maior eficiência é acrescido com compostos que aumenta a aderência na superfície do material. Industrialmente os compostos à base de cromatos ou fosfatos são utilizados com esse propósito. Porém, apesar de apresentar bom desempenho, geram resíduos com alto impacto ambiental, tanto na aplicação como no descarte. Uma alternativa ao uso desses compostos é a aplicação de camadas de filmes à base de zircônio e silano, que além de proporcionarem aderência, também são classificados como ecologicamente corretos. O objetivo desse trabalho foi sintetizar uma solução à base de Tetraetoxisilano (TEOS), e avaliar a resistência à corrosão do aço-carbono, antes e após a aplicação de uma camada de tinta epóxi, adicionada com a solução de silano. Para este estudo foram selecionadas soluções de TEOS/etanol/água que após terem os parâmetros: Concentração, pH e tempo de repouso variado, apresentaram maior estabilidade e após serem adicionadas ao substrato, com posterior aplicação de tinta de acabamento, tiveram maior eficiência na proteção contra a corrosão. A degradação dos revestimentos foi avaliada por meio de técnicas eletroquímicas, tais como, potencial de circuito aberto (OCP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A caracterização superficial das amostras foi realizada por meio de microscopia óptica (MOP), microscopia eletrônica de varredura (MEV) com Espectroscopia por energia dispersiva (EDS) acoplado e Espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A concentração de íons Fe +2 no eletrólito foi determinada por espectroscopia na região do infravermelho (IV), após a análise de OCP nas peças pintadas e tratadas. A aderência do sistema tinta/silano/metal por Ensaio de aderência por tração. Por meio das análises realizadas verificou-se que a solução de TEOS/etanol/água na proporção 5/53/42% em pH 4, com 48 h de repouso apresentou maior estabilidade e o material (aço carbono 1008) silanizado com esta solução, obteve maior aderência entre a tinta epóxi e o metal, bem como maior eficiência anticorrosiva.
Abstract: Carbon steel, despite its favorable mechanical properties for industrial use, is very susceptible to corrosion, requiring processes that increase its service life. One of the most commonly used ways to protect the metal is by isolating it from the corrosive medium, applying a coating on most epoxy paints, and to have greater efficiency is added with compounds that increase the adhesion on the surface of the material. Industrially chromate or phosphate based compounds are used for this purpose. However, despite presenting good performance, they generate waste with high environmental impact, both in application and disposal. An alternative to the use of these compounds is the application of zirconium and silane based film layers, which in addition to providing adhesion, are also classified as environmentally friendly. The objective of this work was to synthesize a Tetraethoxysilane-based solution (TEOS), and to evaluate the corrosion resistance of carbon steel, before and after the application of an epoxy paint layer added with the silane solution. TEOS / ethanol / water solutions were selected for this study. After having the following parameters: Concentration, pH and resting time, they presented greater stability and after being added to the substrate, with subsequent application of finishing paint, had greater protection efficiency. against corrosion. The degradation of the coatings was evaluated by electrochemical techniques such as open circuit potential (OCP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIE). The surface characterization of the samples was performed by optical microscopy (MOP), scanning electron microscopy (SEM) with coupled dispersive energy spectroscopy (EDS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The concentration of Fe + 2 ions in the electrolyte was determined by infrared (IR) spectroscopy after OCP analysis on painted and treated parts. The adhesion of the paint / silane / metal system by Tensile Grip Test. Through the analyzes performed it was found that the solution of TEOS / ethanol / water in the proportion 5/53/42% at pH 4, with 48 h of rest presented greater stability and the material (carbon steel 1008) silanized with this solution. obtained better adhesion between epoxy paint and metal, as well as greater anticorrosive efficiency.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/46126
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DEMM - Dissertações defendidas na UFC

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