Avaliação da resistência à corrosão de revestimentos de Zn-Mn eletrodepositados sobre aço carbono 1020 em meio de cloreto de colina e uréia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Semedo, Ronnie Alexandre Ramos
Orientador(a): Lima Neto, Pedro de
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:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/69012
Resumo: Binary Zn-Mn alloys are widely used in corrosion protection of carbon steel due to their ability to form compact corrosion products when exposed to corrosive media. This work evaluated the morphology, composition, efficiency and corrosion resistance of Zn-Mn coatings electrodeposited from eutectic solvent, choline chloride and Urea (1ChCl:2U), free of additives, on carbon steel at different rotation speeds: 100, 300 and 500 rpm. The chemical analysis of the coatings showed that the increase in rotation speed promoted an increase in the Zn content in the layer, while the deposition of Mn is inhibited. The electrodeposit with the highest Mn content in the layer was obtained from bath II (1ChCl:2U + 0.4 mol L-1 Zn2+ + 0.4 mol L-1 Mn2+), at 100 rpm, under the potential of -1.5 V, at 70°C. The micrographs showed that the morphology of the coatings is affected by the increase in the electrode rotation speed, making them less rough, more homogeneous and less dense, presenting the form of small nodular grains in the agglomerated form, The XRD results revealed crystalline structures of Zn and Mn, with the absence of intermetallic phases constituting the coatings. Despite the electrodeposition efficiency of the Zn84Mn16 coating (bath II) having presented a relatively low deposition current efficiency, approximately 40%, it was found that in the linear polarization test (PPL), it showed a resistance to polarization of 128.6 Ω cm2, a higher value compared to pure Zn, 95.39 Ω cm2. Furthermore, in prolonged immersion tests in 3.5 % NaCl, the Zn84Mn16 coating proved to be 3 times more resistant than pure Zn, suggesting that the increase in Mn the layers optimizes the anticorrosion behavior of Zn-Mn coatings.
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The chemical analysis of the coatings showed that the increase in rotation speed promoted an increase in the Zn content in the layer, while the deposition of Mn is inhibited. The electrodeposit with the highest Mn content in the layer was obtained from bath II (1ChCl:2U + 0.4 mol L-1 Zn2+ + 0.4 mol L-1 Mn2+), at 100 rpm, under the potential of -1.5 V, at 70°C. The micrographs showed that the morphology of the coatings is affected by the increase in the electrode rotation speed, making them less rough, more homogeneous and less dense, presenting the form of small nodular grains in the agglomerated form, The XRD results revealed crystalline structures of Zn and Mn, with the absence of intermetallic phases constituting the coatings. Despite the electrodeposition efficiency of the Zn84Mn16 coating (bath II) having presented a relatively low deposition current efficiency, approximately 40%, it was found that in the linear polarization test (PPL), it showed a resistance to polarization of 128.6 Ω cm2, a higher value compared to pure Zn, 95.39 Ω cm2. Furthermore, in prolonged immersion tests in 3.5 % NaCl, the Zn84Mn16 coating proved to be 3 times more resistant than pure Zn, suggesting that the increase in Mn the layers optimizes the anticorrosion behavior of Zn-Mn coatings.As ligas binárias de Zn-Mn são amplamente utilizadas na proteção à corrosão do aço carbono devido à sua capacidade de formar produtos de corrosão compactos, quando expostos a meios corrosivos. Este trabalho avaliou a morfologia, composição, eficiência e resistência à corrosão de revestimentos de Zn-Mn eletrodepositados a partir de solvente eutético, cloreto de colina e Ureia (1ChCl:2U), livre de aditivos, sobre aço carbono em diferentes velocidades de rotação: 100, 300 e 500 rpm. A análise química dos revestimentos mostrou que o aumento da velocidade de rotação promoveu o aumento do teor de Zn na camada, enquanto a deposição de Mn é inibida. O eletrodepósito com maior teor de Mn na camada foi obtido a partir do banho II (1ChCl:2U + 0,4 mol L-1 Zn2+ + 0,4 mol L-1 Mn2+), a 100 rpm, sob o potencial de -1,5 V, a 70°C. As micrografias demostraram que a morfologia dos revestimentos é afetada pelo aumento da velocidade de rotação do eletrodo, tornando-os menos rugosos, mais homogêneos e menos densos, apresentando a forma de pequenos grãos nodulares na forma aglomerada. Os resultados de DRX revelaram estruturas cristalinas de Zn e Mn, com ausência de fases intermetálicas constituindo os revestimentos. Verificou-se que, apesar da eficiência de eletrodeposição do revestimento Zn84Mn16 (banho II) ter apresentado uma eficiência de corrente de deposição relativamente baixa, aproximadamente 40%, este apresentou nos ensaios de Polarização linear (PPL) uma resistência a polarização de 128,6 Ω cm2, valor superior ao do Zn puro, 95,39 Ω cm2. Além disso, em ensaios de imersão prolongados em meio de NaCl 3,5 %, o revestimento Zn84Mn16 mostrou ser 3 vezes mais resistente que o Zn puro, sugerindo que o aumento de Mn nas camadas otimiza o comportamento anticorrosivo dos revestimentos de Zn-Mn.EletrodeposiçãoSolventes eutéticosZn-MnCorrosãoMeio neutroAvaliação da resistência à corrosão de revestimentos de Zn-Mn eletrodepositados sobre aço carbono 1020 em meio de cloreto de colina e uréiaEvaluation of corrosion resistance of Zn-Mn coatings electrodeposited on 1020 carbon steel in a medium of choline chloride and ureainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82152http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/69012/4/license.txtfb3ad2d23d9790966439580114baefafMD54ORIGINAL2022_dis_rarsemedo.pdf2022_dis_rarsemedo.pdfapplication/pdf1862654http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/69012/3/2022_dis_rarsemedo.pdf1f262e3b529e609885631af3f152c774MD53riufc/690122022-10-27 13:22:31.608oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-10-27T16:22:31Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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