Corrosão e Protecção de Materiais

Comportamento de ânodos de aço em meio alcalino

Estuda-se o comportamento dos aços inox AISI 301, 310 e 316 em soluções fortemente alcalinas, pela análise das respostas à polarização desde o potencial de circuito aberto à região de libertação de oxigénio. Verifica-se corrosão/dissolução destes materiais no intervalo -0,20 a -0,05 V vs. ESC seguida da formação de óxidos que não passivam efectivamente a superfície. Mostra-se que para aumentar a estabilidade do aço 316, a polarização a 0,50 V vs. ESC, tem de ser prolongada (superior a 5h). Para melhorar o desempenho do aço inox em meio alcalino, apresenta-se uma metodologia alternativa consistindo na modificação da superfície por deposição anódica de óxidos metálicos, ilustrada para o caso da solução conter Pb(II) que, a 0,35 V vs. ESC, origina um filme de Pb3O4 e a-PbO2.

By the analysis of the polarization curves recorded from the open circuit potential up to the oxygen evolution region, the behaviour of AISI 301, 310 and 316 stainless steel anodes, in strong alkaline media, is investigated. Substrate corrosion/dissolution is observed in the potential domain -0.20 a -0.05 V vs. SCE, followed by oxides formation which do not effectively passivate the electrode surface. Aiming to enhance the stainless steel stability, a polarization at 0.50 V vs. SCE, for longer than 5h period is required. An alternative methodology is presented consisting on the modification of stainless steel surface by the deposition of metallic oxides. It is illustrated for the case of a Pb(II) containing solution providing a film composed by Pb3O4 e a-PbO2 when the electrode is polarized at 0.35V vs. SCE.

Utilização de técnicas eletroquímicas na avaliação da porosidade de camadas fosfatizadas

A porosidade de camadas de fosfato de zinco sobre aço baixo carbono, processadas em diferentes tempos de imersão (30 s, 45 s e 85 s), foi avaliada por meio das seguintes técnicas eletroquímicas: polarização anódica (P A), polarização linear catódica (P LC), cronoamperometria (C A), voltametria cíclica (VC), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE); e também por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As técnicas de P A, VC e EIE foram exploradas qualitativamente, enquanto que as de P LC e C A quantitativamente. As análises qualitativas (P A, VC, EIE) indicaram que a porosidade das camadas fosfatizadas aumentou com a diminuição do tempo de imersão. Os valores porcentuais de porosidade (P LC, C A) e as imagens de MEV confirmaram estes resultados.

The porosity of zinc phosphate layers on low carbon steel processed in different immersion times (30 s, 45 s and 85 s) was evaluated through the following electrochemistry techniques: anodic polarization (P A), cathodic linear polarization (P CL/P LC), cronoamperometry (C A), cyclic voltammetric (CV/VC), spectroscopy impedance electrochemistry (EIS/EIE); and also scanning electron microscopy (SEM/MEV). The techniques P A, CV and EIS were qualitatively explored, while the P CL and C A quantitatively. The qualitative analyses (P A, CV, EIS) indicated that the phosphated layers porosity increased with the decrease of the immersion time. The porosity percents values (P CL, C A) and MEV images confirmed these results.

Resistência à corrosão de aço galvanizado e de aço eletrodepositado com ZnFe revestido por resinas de silicone

As características protectoras das superfícies de aços revestidos com zinco (imersão a quente ou electrodeposição) são geralmente intensificadas através da passivação por crómio hexavalente (Cr6+). Porém, por ser este um elemento tóxico, vários estudos visando a substituição do procedimento de cromatização vêm sendo realizados. As resinas de silicone, devido a propriedades como dureza, resistência química e aderência, podem vir a ser um excelente substituinte ao processo de cromatização. Neste trabalho, filmes de silicone obtidos pela hidrólise e subsequente condensação do tetraetoxisilano (TEOS) em presença de Polidimetilsiloxano (PDMS - OH) e de uma resina de silicone comercial foram aplicados em aço galvanizado e aço electrodepositado com ZnFe. A composição estudada foi 45% PDMS - 40% TEOS - 15 % Resina. O revestimento foi então avaliado através de Espectroscopia de Impedância Electroquímica, em solução de NaCl 3%. A evolução do comportamento frente à corrosão do sistema de revestimento foi investigada de forma temporal, verificando-se a influência dos diferentes componentes na resposta electroquímica do filme. Os dados obtidos pela Espectroscopia foram modelados através de um circuito equivalente, permitindo a obtenção dos parâmetros electroquímicos para o sistema avaliado. Os resultados obtidos mostram que o comportamento dos filmes de silicone é dependente do tipo de revestimento metálico que foi aplicado no aço. Maiores valores para |Z| foram obtidos para os filmes aplicados sobre o aço galvanizado, sendo este valor pouco alterado com o tempo de imersão.

Corrosion properties of galvanized steels are generally increased through a passivation processes with Cr6+ resulting in the formation of a passive layer. However, these kinds of chromates are toxic and environmentally legislation prohibits pre-treatments with chromates. As a consequence alternative pre-treatments have been studied along of last decades. Thus, alternative coatings of silicone resins due to their specific properties, such as hardness, chemical resistance and hydrofobicity, can be a viable substitute. In the present work silicon films obtained by hydrolysis and posterior condensation of tetraethoxysilane (TEOS) in presence of Poli(dimetilsiloxane) (PDMS - OH) and a commercial silicone resin, in a sol-gel process conditions, were applied on galvanized steel and on steel electroplated with a ZnFe alloy. The composition studied was 45%PDMS - 40% TEOS - 15% Resin. The film corrosion protection properties were evaluated by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) in a NaCl 3% solution at different immersion times. EIS experimental data were fitted to an equivalent circuit from which the electrochemical parameters were obtained. Results show that the overall performance of the coatings system appears to be highly dependent on the metallic coating kind applied to the steel. The better results in terms of impedance |Z|were obtained in coatings applied over galvanized steels, these impedance values showing a stable behaviour with immersion time increasing.

A protecção catódica e o parâmetro - 0,85 volts

A razão do valor numérico do potencial de protecção, - 0,85 V relativamente ao eléctrodo de referência Cu|CuSO4(sat), utilizado para aplicação de uma protecção catódica a uma estrutura metálica (casco de navio, oleoduto ou gasoduto metálico, tanques de armazenamento enterrados, etc.), é discutida com base nos conceitos fundamentais da electroquímica.

Corrosão e Protecção de Materiais

Comportamento de ânodos de aço em meio alcalino

Utilização de técnicas eletroquímicas na avaliação da porosidade de camadas fosfatizadas

Resistência à corrosão de aço galvanizado e de aço eletrodepositado com ZnFe revestido por resinas de silicone

A protecção catódica e o parâmetro - 0,85 volts

A protecção catódica e o parâmetro - 0,85 volts