Filmes híbridos de TEOS-MPTS/TEOS-GPTMS aditivados com íons cério como pré-tratamentos protetores contra corrosão do aço carbono

O objetivo deste trabalho foi caracterizar por meio de técnicas eletroquímicas e físicoquimicas, o comportamento de revestimentos híbridos, aplicados sobre o aço carbono SAE 1020. Medidas de potencial de circuito aberto (ECA), polarização potenciodinâmica e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2013
Main Author: Silva, Fernando Santos da lattes
Orientador/a: Suegama, Patricia Hatsue lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal da Grande Dourados
Programa: Programa de pós-graduação em Química
Department: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/880
Citação:SILVA, Fernando Santos da. Filmes híbridos de TEOS-MPTS/TEOS-GPTMS aditivados com íons cério como pré-tratamentos protetores contra corrosão do aço carbono. 2013. 99 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2013.
Resumo Português:O objetivo deste trabalho foi caracterizar por meio de técnicas eletroquímicas e físicoquimicas, o comportamento de revestimentos híbridos, aplicados sobre o aço carbono SAE 1020. Medidas de potencial de circuito aberto (ECA), polarização potenciodinâmica e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS), foram realizadas para avaliar a resistência à corrosão dos filmes híbridos. Espectroscopia de infravermelho, foi utilizada para caracterização estrutural dos filmes obtidos e Análises Termogravimétricas (TG) foram realizadas com o objetivo de estudar sua estabilidade térmica. Foram avaliados dois revestimentos, Tetraetóxissilano (TEOS)/3-metacriloxi-propil-trimetoxissilano (MPTS) e TEOS/ 3–Glicidoxipropiltrimetoxissilano (GPTMS). Foi estudada, a influência da adição de íons cério, para os dois revestimentos, e para o segundo foram investigadas as condições de síntese (quantidade de água de hidrólise, precursores e influência da cura), para a obtenção de um revestimento, com maior proteção. De acordo com os resultados das medidas eletroquímicas, todas as amostras, quando revestidas com filmes híbridos TEOS/MPTS e TEOS/GPTMS, apresentaram valores de ECA superior ao substrato, menores densidades de corrente nas medidas de polarização e valores de impedância maiores, indicando maior proteção do substrato que a amostra não revestida. Os revestimentos, quando dopados com íons cério, apresentam melhora na proteção, em relação aos revestimentos não dopados e, também foi constatado, que a quantidade de íons adicionados na solução precursora tem influencia na obtenção de revestimentos mais resistivos. Além disso, a adição de cério modifica a morfologia das amostras, como foi constatado, através de imagens de Microscopia de Força Atômica (AFM), onde as amostras de TEOS/MPTS com Ce(III), apresentaram diferente morfologia, das amostras modificadas com Ce(IV). O uso do cério nos revestimentos de TEOS/GPTMS forneceu espectros de infravermelho, com bandas de absorção que indicaram maior reticulação do filme, devido ao aumento da intensidade das bandas de ligações siloxano (Si-O-Si). A adição do cério, também proporcionou um aumento na estabilidade térmica do revestimento TEOS/MPTS, sendo que sua temperatura de degradação, foi cerca de 100 °C acima do filme sem dopante.
Resumo inglês:The objective of this study, was to characterize through electrochemical techniques and physical-chemical, the behavior of hybrid coatings, applied on carbon steel SAE 1020. Measurements of open circuit potential (ECA), polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), were performed to evaluate the corrosion resistance of the hybrid films. Infrared spectroscopy, was used for structural characterization of the films obtained and thermogravimetric analysis (TG) were performed in order to study their thermal stability. Two coatings were evaluated, tetraethoxysilane (TEOS)/3-methacryloxy-propyl-trimethoxysilane (MPTS) and TEOS/3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS). We studied the influence of the addition of cerium ions for the two shells, and the second we investigated the synthesis conditions (amount of water for hydrolysis precursors and influence of cure) for obtaining a coating with higher protection. According to the results of electrochemical measurements, all samples when hybrid films coated TEOS/MPTS and TEOS/GPTMS, showed values of ECA the upper substrate, lower current densities in the measurements of polarization and higher impedance values indicating greater protection of the substrate that the uncoated sample. The coatings, when doped with cerium ions present improved protection, compared to undoped coatings, and was also found that the amount of ions added in the precursor solution have influence in obtaining more resistive coatings. Furthermore, the addition of cerium modifies the morphology of the samples was noted as through images of Atomic Force Microscopy (AFM), where the samples of TEOS/MPTS with Ce(III), showed different morphology, the modified samples Ce(IV). The use of cerium in the coating TEOS/GPTMS gave infrared spectra with absorption bands that indicated higher crosslinking of the film, due to the increased intensity of the bands of siloxane bonds (Si-O-Si). The addition of cerium, also resulted in an increase in the thermal stability of the coating TEOS/MPTS, and its degradation temperature was about 100 °C above the film without dopant.