Desenvolvimento e caracterização de revestimento super-hidrofóbico em liga de alumínio 5052 para aplicações de autolimpeza, resistência à corrosão e anti-biofouling

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: SILVA, Rafael Gleymir Casanova da
Orientador(a): URTIGA FILHO, Severino Leopoldino
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Mecanica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia Mecânica
Super-hidrofobicidade
Liga de alumínio 5052
Ângulo de contato
Autolimpeza
Resistência à corrosão
Texturização
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32565
Resumo: MACIEL, Sara Horácio de Oliveira, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: OLIVEIRA, Sara Horácio
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spelling SILVA, Rafael Gleymir Casanova dahttp://lattes.cnpq.br/5856039123388319http://lattes.cnpq.br/4668070841633275URTIGA FILHO, Severino LeopoldinoVIEIRA, Magda Rosângela SantosMACIEL, Sara Horácio de Oliveira2019-09-11T17:55:17Z2019-09-11T17:55:17Z2018-08-30https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32565MACIEL, Sara Horácio de Oliveira, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: OLIVEIRA, Sara HorácioO alumínio e suas ligas têm apresentado uma crescente importância na engenharia de materiais devido a sua, condutividade térmica e elétrica, baixa densidade, excelente usinabilidade e resistência à corrosão. Contudo, a presença de íons halogenetos dissolvidos em água pode destruir a passividade da liga de alumínio em pontos localizados. Além disso, a aderência de micro-organismos na superfície metálica pode provocar corrosão induzida microbiologicamente, com o subsequente desenvolvimento de biofilmes. Motivado pelo efeito de repelência à água da folha de lótus, as superfícies super-hidrofóbicas têm sido estudadas como alternativa de inibir ambas as formas de corrosão. Logo, tornou-se o objetivo do trabalho desenvolver e avaliar as propriedades de estabilidade, resistência à corrosão, autolimpeza e anti-biofouling de revestimentos super-hidrofóbicos em liga de alumínio 5052. Os corpos de prova foram previamente lixados e submetidos a um tratamento química através de ataque ácido em HCl (2M) por 5, 10, 15 ou 20 minutos e tratamento com nitrato de zinco em meio alcalino, seguido de imersão em solução etanólica de ácido esteárico à 1% m/v. A caracterização da superfície foi realizada através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e medição dos ângulos de contato e de inclinação. Ensaios de polarização linear, de imersão em água destilada e em solução NaCl (3,5% m/v) e de imersão em água do mar sintética contendo Pseudomonas aeruginosas foram realizados para avaliar a resistência à corrosão, a estabilidade e propriedade de anti-biofouling do revestimento, respectivamente. Por meio da metodologia aplicada foi possível obter revestimentos super-hidrofóbicos com propriedade autolimpante em todas as condições de tempo de ataque ácidos estudados, entretanto para o tempo de 10 minutos foram obtidos os melhores resultados de ângulo de contato (161,26°), ângulo de inclinação (4,77°) e resistência à corrosão. No ensaio de estabilidade constatou-se um decaimento no valor do ângulo de contato, principalmente durante a imersão em solução de NaCl (3,5%) por 5 semanas, perdendo o comportamento super-hidrofóbico e apresentando caráter hidrofílico. A partir da degradação do revestimento em meio salino, criou-se uma condição mais favorável ao crescimento das Pseudomonas aeruginosa na superfície SHF quando comparado à superfície da liga de alumínio 5052 sem revestimento.CNPqAluminum and its alloys have increased in materials engineering due to their thermal and electrical conductivity, excellent machinability, low density and corrosion resistance. However, the presence of halide ions dissolved in water can destroy the passivity of the aluminum alloy at localized points. Moreover, adherence of microorganisms on the metal surface can cause microbially induced corrosion, with the subsequent development of biofilms. Inspired by the water-repellent effect of lotus leaf, superhydrophobic surfaces have been studied as an alternative to inhibit both forms of corrosion. Therefore, the aim of the work was to develop and evaluate the properties of stability, corrosion resistance, self-cleaning and anti-biofouling of super-hydrophobic coatings in aluminum alloy 5052. The specimens were previously sanded and submitted to chemical modification by acid etching in HCl (2M) for 5, 10, 15 or 20 minutes and treatment with zinc nitrate in alkaline medium, followed by immersion in ethanol solution of stearic acid at 1% w/V. The surface characterization was realized using techniques of scanning electron microscopy, energy dispersive x-ray spectroscopy and measurement of contact and sliding angles. Tests of linear polarization, immersion in distilled water and NaCl solution (3.5%) and immersion in synthetic seawater containing Pseudomonas aeruginosas were realized to evaluate the corrosion resistance, stability and anti-biofouling property of the coating, respectively. Through the applied methodology it was possible to obtain superhydrophobic coatings with self-cleaning properties in all the acid attack time conditions studied, however for the time of 10 minutes the best results of contact angle (161,26°), sliding angle (4,77°) and resistance to corrosion were obtained. Stability test showed decrease in the contact angle value, mainly during the immersion in NaCl solution (3.5%) for 5 weeks, losing the superhydrophobic behavior and presenting hydrophilic character. From the degradation of the coating in saline medium, a condition more favorable to the growth of Pseudomonas aeruginosa was created on the initially SHF surface when compared to the surface of uncoated aluminum alloy 5052.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia MecânicaSuper-hidrofobicidadeLiga de alumínio 5052Ângulo de contatoAutolimpezaResistência à corrosãoTexturizaçãoDesenvolvimento e caracterização de revestimento super-hidrofóbico em liga de alumínio 5052 para aplicações de autolimpeza, resistência à corrosão e anti-biofoulinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Rafael Gleymir Casanova da Silva.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Rafael Gleymir Casanova da Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1300https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32565/6/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rafael%20Gleymir%20Casanova%20da%20Silva.pdf.jpge7a7198aedcd8e644465ad116115950bMD56ORIGINALDISSERTAÇÃO Rafael Gleymir Casanova da Silva.pdfDISSERTAÇÃO Rafael Gleymir Casanova da Silva.pdfapplication/pdf2303426https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32565/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rafael%20Gleymir%20Casanova%20da%20Silva.pdfc8a1b5b1b9b5d9c7f9a8c5d9863af5a0MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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