Corrosão e Protecção de Materiais

Copper electroless plating in presence of cobalt ions using hypophosphite as reductant

The electroless copper plating using sodium hypophosphite as the reductant and sodium citrate as the chelating agent was studied by gravimetric and electrochemical measurements. The effects of temperature, pH, boric acid, citrate, hypophosphite, and cobalt catalyst concentration were evaluated. The kinetics of the electroless copper deposition was interpreted on the basis of the dehydrogenation of the reductant, mixed potential theory, and in the ionic speciation of the bath. Scanning electron microscopy, X-ray microanalysis by energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction applied on surfaces show that the deposits are composed by binary (Cu-Co) and ternary alloys (Cu-Co-P), and that their morphology and crystallinity depends on cobalt and phosphorus content.

O revestimento de cobre não electrolítico usando hipofosfito de sódio como redutor e o citrato de sódio como agente complexante foi estudado através de medições gravimétricas e electroquímicas. Avaliaram-se os efeitos da temperatura, pH, ácido bórico, citrato, hipofosfito e concentração do catalisador de cobalto. A cinética de deposição de cobre não electrolítico foi interpretada na base da desidrogenação do redutor, teoria do potencial misto e na especiação iónica do banho. A microscopia electrónica de varrimento, microanálise de raios X por espectroscopia de dispersão de energia e a difracção de raios-X aplicada nas superfícies mostram que os depósitos são constituídos por ligas binárias (Cu-Co) e ternárias (Cu-Co-P), e que a sua morfologia e cristalinidade depende do teor de cobalto e fósforo.

Durability of solar thermal collectors in environments with different corrosivity: inspection and fault analysis

Portugal é um país com grande potencial de aproveitamento da energia solar térmica, devido ao elevado recurso solar. No entanto, este facto, aliado a uma extensa linha de costa, tem um forte impacto na durabilidade dos materiais utilizados nos coletores, quer sejam metálicos ou poliméricos, resultando na diminuição do seu tempo de vida útil. Com base num inquérito e em visitas de inspeção realizados a nove instalações existentes em Portugal de média e grande dimensão, pretendeu-se identificar os danos existentes nos coletores solares térmicos, quais os componentes com maiores danos e verificar se existe correlação entre o nível de degradação observado nos materiais metálicos, a proximidade da orla marítima e a corrosividade ambiental. Muitos dos problemas encontrados não se deveram apenas a inadequadas especificações dos materiais mas também se deveram a deficiente projeto e/ou fabrico dos coletores, assim como da própria montagem das instalações. No entanto, os resultados obtidos apontam para a existência de uma correlação entre a proximidade do mar/categoria de corrosividade e o grau de degradação observado nos diferentes componentes metálicos. Este trabalho permitiu também concluir que é fundamental integrar ensaios adequados de qualificação dos materiais nos esquemas de certificação de coletores, nomeadamente ao nível da superfície absorsora e dos materiais elastoméricos, assim como um sistema de avaliação da ventilação do coletor.

Portugal is a country with great potential for the use of solar thermal energy due to the high solar resource. However, this fact, combined with an extensive coastline, has a strong impact on the durability of the materials used in the collectors, whether metallic or polymeric, resulting in the reduction of their lifetime. Based on a survey and on inspection visits made to nine medium and large dimension installations existing in Portugal it was intended to identify the damages in the solar thermal collectors and the components with greater damages and also to verify if a correlation exists between the degradation level observed in the metallic materials, the proximity to the coast and the environmental corrosivity. Many of the problems found were due not only to inappropriate specification of the materials but also to deficient design and/or manufacture of the collectors as well as assembly of the installations. However, the results obtained point to the existence of a correlation between the proximity of the sea/corrosivity category and the level of degradation observed in the different metallic components. This work allowed also to conclude that is fundamental to integrate adequate qualification tests of the materials in collectors certification schemes particularly regarding the absorber and elastomeric materials, as well as a procedure to evaluate collector ventilation.

Pitting corrosion of 304 stainless steel in an activated carbon filter

Water leakages of an orange color were found in the cross welding zone and barrel of an activated carbon filter used in a wastewater treatment plant. The analysis of the chloride content in the plant flowsheet showed that the equipment was subjected to unsuited chloride concentration for 304 stainless steel resistance to pitting corrosion. The inside shows holes distributed randomly from about 20 cm above the welding zone to the lower outlet port of the equipment. The rehabilitation of the equipment was made by replacing the damaged cylindrical part and performing an inner liner of polymer matrix composite. It was recommended to eliminate the entry of oxidants in the filter, and a better control of coal saturation.

Fugas de água de uma cor laranja foram encontradas na zona de soldadura transversal e corpo de um filtro de carvão activado usado numa estação de tratamento de águas residuais. A análise do teor de cloreto no fluxograma da planta mostrou que o equipamento foi submetido a uma concentração de cloreto inadequada para a resistência do aço inoxidável 304 à corrosão por picada. O interior mostra perfurações distribuídas aleatoriamente a partir de cerca de 20 cm acima da zona de soldadura da saída inferior do equipamento. A reabilitação do equipamento foi feita através da substituição da parte cilíndrica danificada e aplicando um revestimento interior de um compósito com matriz polimérica. Foi sugerido a eliminação da entrada de oxidantes no filtro e um melhor controlo da saturação do carvão.