Caracterização eletroquímica de ligas amorfas e cristalinas dos sistemas metálicos Ni-Nb e Ni-Nb-B

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Costa, Emandro Vieira da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Ni-Nb Amorphous alloys; Potentiodynamic polarization; Electrochemical Impedance Spectroscopy; Motty-Schottky; Ligas amorfas de Ni-Nb; Polarização potenciodinâmica; Espectroscopia de Impedância eletroquímica; Materiais resistentes à corrosão; Niquel Corrosão; Ligas de metais de transição; Metais Corrosão; Resistencia de materiais; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8032

As ligas a base níquel são utilizadas em diversas aplicações industriais devido à sua excelente resistência à corrosão. A maior parte destas ligas são, atualmente, processadas com estrutura cristalina. As ligas metálicas amorfas apresentam, de maneira geral, maior resistência à corrosão, que suas correspondentes cristalinas, o que torna importante o estudo de ligas metálicas amorfas a base de níquel. Neste trabalho, ligas metálicas de composições Ni62Nb38, Ni59,24Nb37,76B3,00 e Ni58,1Nb38,9B3,0, com estruturas cristalinas e amorfas produzidas por fusão a arco e melt-spinning foram estudadas por técnicas eletroquímicas para avaliação da corrosão. Os metais vítreos foram analisados por DRX e DSC para comprovar a natureza amorfa. Imagens de microscopia ótica e força atômica revelaram a presença de intermetálicos na estrutura das ligas cristalinas. Todas as ligas foram caracterizadas por meio de técnicas eletroquímicas em 3,5% m/v NaCl nas temperaturas de 25 e 45 ºC. Os dados de espectroscopia de impedância eletroquímica e das curvas de polarização revelaram a superioridade das ligas amorfas em relação às cristalinas, para uma mesma composição química. Os valores de densidade de corrente de passivação foram menores nos metais vítreos. A resistência de polarização da liga amorfa atingiu 20 vezes a de sua correspondente cristalina. Ambas as estruturas apresentaram redução da resistência à corrosão com o aumento da temperatura. Nas ligas amorfas, a presença de boro tornou as amostras mais resistentes à corrosão em ambas as temperaturas. Além disso, o maior percentual de nióbio, dentre as composições ternárias, também melhorou as propriedades em relação à corrosão. Nas ligas cristalinas, a presença de boro tornou as amostras menos resistentes à corrosão na temperatura de 25 ºC. Entretanto, este elemento propiciou às ligas ternárias maior resistência à temperatura de 45 ºC. Por fim, dados da técnica de Mott-Schottky revelaram que os filmes passivos formados em todas as ligas apresentaram comportamento de semicondutor do tipo n para uma ampla faixa de potenciais. Entretanto, em potenciais mais elevados, ocorreu uma mudança da natureza dos doadores de carga majoritários, de maneira que os filmes passaram a se comportar como semicondutores do tipo p. Utilizando a faixa de potenciais na qual o óxido de comportou como semicondutor do tipo n, foi possível estimar a quantidade de doadores de carga majoritários nos filmes. Estes valores foram da ordem de 10²0 cm-³. No substratos amorfos, a concentração destes defeitos foi um pouco maior que nas ligas cristalinas. Além disso, o aumento da temperatura reduziu a quantidade de doadores de cargas nos filmes passivos de todas as amostras.