Síntese e caracterização de revestimentos híbridos em aço A36 para aplicações anticorrosivas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Clemente, Guilherme Augusto Bertelli Fernandes
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade de Franca
Brasil
Pós-Graduação
Programa de Doutorado em Ciências
UNIFRAN
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/3128
Resumo: In the constant search for uniform materials capable of coating metal surfaces and protecting them from the attack of corrosion, industrial painting techniques stand out for their versatility, ease of application and maintenance, and low cost. Steel is a metallic material widely used by industry in different types of segments, and corrosion is a pathology responsible for its functional loss. In this context, hydrophobic materials can help considerably since they have as a functional characteristic, resistance to moisture, thus reducing corrosion. This work aimed to prepare coatings using the solgel process, as a possible alternative for anti-corrosive coatings on metal surfaces. For this, precursor solutions containing different concentrations of water, ethanol, tetraethylorthosilicate, to form silica, cetitrimethyl ammonium bromide, as a pore director, and polyetheramine, to increase hydrophobicity, were prepared and then the coatings were deposited in different speeds by the dip-coating technique on borosilicate and A36 steel substrates. The coatings were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. In the coatings deposited on the borosilicate substrate, it was possible to notice the formation of a more ordered network of pores with a cubic arrangement for a speed of 300 mm/min and that the addition of polyetheramine in the amounts of 0.001 and 0.005 mol led to the obtainment of more films. homogeneous. For the coatings deposited on the A36 steel substrate, the parameters previously optimized were used and the influence of the cleaning process and the addition of cetyltrimethyl ammonium bromide on the structural and macroscopic properties of the coatings were evaluated. From the results it can be observed that the presence of nitric acid in the cleaning process and the presence of cetyltrimethyl ammonium bromide in the precursor solution caused the appearance of signs of corrosion on the substrate. In addition, after corrosion tests both with marine water and with exposure to weathering, signs of corrosion were not observed in the substrates that contained the coatings deposited from immersion in the precursor solution for 24 hours. Only the coatings deposited at a speed of 300 mm/min showed signs of corrosion. This fact could be attributed to the difference in the thickness of the coverings. Finally, tests to evaluate the hydrophobicity of the coatings showed that samples with a higher amount of PPO400 and shorter coating deposition time are less hydrophilic. Keywords: sol-gel, hydrophobic films, mesoporous silica, dip-coating, PPO400.
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For this, precursor solutions containing different concentrations of water, ethanol, tetraethylorthosilicate, to form silica, cetitrimethyl ammonium bromide, as a pore director, and polyetheramine, to increase hydrophobicity, were prepared and then the coatings were deposited in different speeds by the dip-coating technique on borosilicate and A36 steel substrates. The coatings were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. In the coatings deposited on the borosilicate substrate, it was possible to notice the formation of a more ordered network of pores with a cubic arrangement for a speed of 300 mm/min and that the addition of polyetheramine in the amounts of 0.001 and 0.005 mol led to the obtainment of more films. homogeneous. For the coatings deposited on the A36 steel substrate, the parameters previously optimized were used and the influence of the cleaning process and the addition of cetyltrimethyl ammonium bromide on the structural and macroscopic properties of the coatings were evaluated. From the results it can be observed that the presence of nitric acid in the cleaning process and the presence of cetyltrimethyl ammonium bromide in the precursor solution caused the appearance of signs of corrosion on the substrate. In addition, after corrosion tests both with marine water and with exposure to weathering, signs of corrosion were not observed in the substrates that contained the coatings deposited from immersion in the precursor solution for 24 hours. Only the coatings deposited at a speed of 300 mm/min showed signs of corrosion. This fact could be attributed to the difference in the thickness of the coverings. Finally, tests to evaluate the hydrophobicity of the coatings showed that samples with a higher amount of PPO400 and shorter coating deposition time are less hydrophilic. Keywords: sol-gel, hydrophobic films, mesoporous silica, dip-coating, PPO400.Na constante busca por materiais uniformes capazes de revestir superfícies metálicas e protegê-las do ataque da corrosão, as técnicas de pintura industrial se destacam por apresentar versatilidade, facilidade de aplicação e manutenção e baixo custo. O aço é um material metálico muito utilizado pela indústria em diferentes tipos de segmentos, e a corrosão é uma patologia responsável pela sua perda funcional. Neste contexto, os materiais hidrofóbicos podem auxiliar consideravelmente uma vez que possuem como característica funcional, a resistência à umidade, diminuindo assim, a corrosão. Este trabalho teve como objetivo a preparação de recobrimentos a partir do processo sol-gel, como uma possível alternativa para revestimentos anticorrosivos de superfícies metálicas. Para isto, soluções precursoras contendo diferentes concentrações de água, etanol, tetraetilortossilicato, para formação de sílica, brometo de cetitrimetil amônio, como direcionador de poros, e polieteramina, para aumentar a hidrofobicidade, foram preparadas e em seguida, os recobrimentos foram depositados em diferentes velocidades pela técnica de dip-coating sobre substratos de borossilicato e de aço A36. Os recobrimentos foram caracterizados pela difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Nos recobrimentos depositados no substrato de borossilicato, foi possível notar a formação de uma rede mais ordenada de poros com arranjo cúbico para a velocidade de 300 mm/min e que a adição da polieteramina nas quantidades de 0,001 e 0,005 mol levaram a obtenção de filmes mais homogêneos. Já para os recobrimentos depositados no substrato de aço A36, utilizaram-se os parâmetros otimizados anteriormente e avaliou-se a influência do processo de limpeza e a adição do brometo de cetiltrimetil amônio nas propriedades estruturais e macroscópicas dos recobrimentos. A partir dos resultados pode-se observar que a presença do ácido nítrico no processo de limpeza e a presença do brometo de cetiltrimetil amônio na solução precursora ocasionaram o aparecimento de sinais de corrosão no substrato. Além disso, após os testes de corrosão tanto com a água marinha quanto com a exposição às intempéries, sinais de corrosão não foram observados nos substratos que continham os recobrimentos depositados a partir da imersão na solução precursora durante 24h. Apenas os recobrimentos depositados na velocidade de 300 mm/min é que apresentaram sinais de corrosão. Este fato pôde ser atribuído a diferença na espessura dos recobrimentos. Por fim, os testes para a avaliação da hidrofobicidade dos recobrimentos demostraram que as amostras com maior quantidade de PPO400 e menor tempo de deposição do recobrimento são menos hidrofílicas. Palavras-chave: sol-gel, filmes hidrofóbicos, sílica mesoporosas, dip-coating, PPO400.Universidade de FrancaBrasilPós-GraduaçãoPrograma de Doutorado em CiênciasUNIFRANRocha, Lucas Alonso3010767093603300http://lattes.cnpq.br/3010767093603300Molina, Eduardo Ferreira3660340476685880http://lattes.cnpq.br/3660340476685880Silva, Liziane Marçal da8830342266323189http://lattes.cnpq.br/8830342266323189Gilberto, Thales Jati1378438921468657http://lattes.cnpq.br/1378438921468657Saltarelli, Michelle2030528342896921http://lattes.cnpq.br/2030528342896921Heleno, Vladimir Constantino Gomes8691255594471749http://lattes.cnpq.br/8691255594471749Clemente, Guilherme Augusto Bertelli Fernandes2022-01-31T13:11:20Z2022-01-31T13:11:20Z2021-10-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCLEMENTE, Guilherme Augusto Bertelli Fernandes. Síntese e caracterização de revestimentos híbridos em aço A36 para aplicações anticorrosivas. Franca, SP, 2021. 88 f. Tese (Doutorado em Ciências) -Universidade de Franca. 2021https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/3128porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório do Centro Universitário Braz Cubasinstname:Centro Universitário Braz Cubas (CUB)instacron:CUB2022-01-31T13:12:56Zoai:repositorio.cruzeirodosul.edu.br:123456789/3128Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.brazcubas.edu.br/oai/requestbibli@brazcubas.edu.bropendoar:2022-01-31T13:12:56Repositório do Centro Universitário Braz Cubas - Centro Universitário Braz Cubas (CUB)false
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