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Avaliação da corrosão eletroquímica do revestimento de Zn-Ni eletrodepositado com aditivo de Nb2O5

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Oliveira, Jorge Airton Badin de
Orientador(a): Alano, José Henrique
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Nanopartículas
Molhabilidade
Propriedades eletroquímicas
Espectroscopia de impedância eletroquímica
Nanoparticles
Wettability
Electrochemical properties
Electrochemical impedance spectroscopy
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12755
Resumo: Dissertação (mestrado)
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spelling Oliveira, Jorge Airton Badin deAlano, José Henrique2025-04-25T23:17:40Z2025-04-25T23:17:40Z2022OLIVEIRA, Jorge Airton Badin de. Avaliação da corrosão eletroquímica do revestimento de Zn-Ni eletrodepositado com aditivo de Nb2O5. 2022. 97f. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2022.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12755Dissertação (mestrado)A adição de nanopartículas nos revestimentos eletrodepositados de Zn-Ni sobre aço baixo carbono tem ganhado atenção por aprimorar a sua resistência à corrosão. No entanto, o aumento da codeposição de Ni estimulada pelo pH baixo também tem sido uma das dificuldades da técnica pela alta evolução de H2. Estudos recentes indicam que o pentóxido de nióbio (Nb2O5) tem propriedades ácidas na sua superfície, o que pode ser utilizado para induzir um pH baixo no cátodo e aumentar o percentual de Ni no revestimento. Desta forma, neste estudo foram adicionadas nanopartículas de TT-Nb2O5 no banho ácido de eletrodeposição da liga Zn-Ni para avaliar as suas características morfológicas e cristalográficas, e a partir delas a sua resistência à corrosão. Os revestimentos de Zn-Ni e Zn-Ni+Nb2O5 obtidos tiveram a as suas morfologias caracterizadas por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Por difração de raios-X (DRX), as suas fases foram determinadas e os seus tamanhos de cristalito calculados. A composição química foi analisada por espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). As caracterizações eletroquímicas foram realizadas em solução de NaCl 3,5% pelas análises de potencial de circuito aberto (PCA), de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e de polarização anódica potenciodinâmica (PAP), a fim de obter os potenciais de corrosão (Ecorr), as resistências à polarização (Rp) e as correntes de corrosão (ic) dos dois tipos de revestimentos e os mecanismos de corrosão foram discutidos e modelados por meio do circuito elétrico equivalente. Os resultados mostram que a adição de nanopartículas de TT-Nb2O5 causou modificação morfológica e cristalográfica do revestimento de liga de Zn-Ni. Com tal adição, a superfície tornou-se 73,93% mais hidrofóbica, a fase gama majoritária passou a ter orientação preferencial no pico 43 o medido com DRX. O revestimento de Zn-Ni teve tamanho de cristalito de 15,57 nm com 15,49% de Ni e o de Zn-Ni + 1 g/L Nb2O5 de 22,69 nm com 23,77 a 27,04% de Ni. O revestimento com adição adquiriu potencial mais nobre, com aumento de 329% na resistência à polarização e diminuição de 33,4% na corrente de corrosão. Além disso, a formação de trincas pelo H2 adsorvido foi inibida pela adição de Nb2O5.Zn-Ni alloy with nanoparticles addition electrodeposited on low carbon steel has gained attention because of its corrosion resistance enhancements. However, low pH has been one of its difficulties caused by the high H2 evolution. Meanwhile, recent researches indicate that niobium pentoxide (Nb2O5) has acid properties on its surface, which may be used to induce a low pH on the cathode surface to enhance the amount of Ni in the coating. Hence, in this study, TT-Nb2O5 nanoparticles were added in the electrodeposition acid bath of Zn-Ni coating in order to control its morphological and crystallographical characteristics, and through them, its corrosion resistance. The Zn- Ni and Zn-Ni+Nb2O5 coatings had their morphologies characterized via optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM). By means of X-ray diffraction (XRD), their phases were determined, and their crystallite sizes were calculated. The chemical composition was analyzed by energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrochemical characterizations were done in a NaCl 3,5% aqueous solution media and analyzed via open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic anodic polarization (PAP) to appreciate the coatings’ corrosion potentials (Ecorr), polarization resistances (Rp) and corrosion currents (ic). Their corrosion mechanisms were discussed by equivalent electrical circuit models. The results show that TT-Nb2O5 nanoparticles addition caused modifications in the Zn-Ni coating’s morphology and crystallography. Thus, compared with the Zn-Ni fabricated in this work, Zn-Ni+Nb2O5 turned out 73.93% more hydrophobic and majority gamma phase at DRX’s 43 o peak became preferential. The Zn-Ni coating had crystallite size of 15.57 nm and 15.49%wt. Ni, while Zn-Ni + 1g/L Nb2O5 had 22.69 nm with 23.77 to 27.04%wt. Ni. By means of Nb2O5 nanoparticles addition, the coating achieved nobler potential, with enhancement of 329% in the polarization resistance, diminishing in 33.4% the corrosion current. As one of the major contributions, cracks caused by H2 adsorbed in low pH electrodeposition were successfully inhibited by adding Nb2O5 nanoparticles in their chloride acid bath.porNanopartículasMolhabilidadePropriedades eletroquímicasEspectroscopia de impedância eletroquímicaNanoparticlesWettabilityElectrochemical propertiesElectrochemical impedance spectroscopyAvaliação da corrosão eletroquímica do revestimento de Zn-Ni eletrodepositado com aditivo de Nb2O5info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALJorge Airton Badin de Oliveira.pdfJorge Airton Badin de Oliveira.pdfDissertação (mestrado)application/pdf7751837https://repositorio.furg.br/bitstreams/76af31e0-05e7-4ef8-9a6a-c676ef1a9a0b/download7a0a08a2162bc874897ef1101a64df4cMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/332fed1f-2f78-4c89-bca2-e0f9aaa16181/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTJorge Airton Badin de Oliveira.pdf.txtJorge Airton Badin de Oliveira.pdf.txtExtracted texttext/plain102984https://repositorio.furg.br/bitstreams/70ae052d-d977-41b2-b606-211173b4b565/downloade66bf3dfa8642a1a958c027ab53b2687MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILJorge Airton Badin de Oliveira.pdf.jpgJorge Airton Badin de Oliveira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3001https://repositorio.furg.br/bitstreams/074fc353-db85-4982-9219-136c5bf04707/download87529ba502a51228606bf261789bb5e5MD54falseAnonymousREAD123456789/127552025-12-10 02:12:30.59open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12755https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T05:12:30Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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