Avaliação das propriedades capacitivas de recobrimentos de sol-gel aplicados sobre alumínio anodizado

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Roquete, Ana Paula Jardim
• Orientador(a): Galio, Alexandre Ferreira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Link de acesso: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1454

O desenvolvimento da indústria de eletrônicos junto à miniaturização dos seus dispositivos gera uma demanda de novos sistemas de armazenamento de energia, como os capacitores. Na busca por esses novos sistemas, o estudo de materiais para uso como capacitores tem papel fundamental. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um recobrimento com propriedades capacitivas em liga de alumínio, tendo como pré-tratamento o processo de anodização, o qual devido à rugosidade formada sobre a amostra pode auxiliar na aderência do recobrimento. Os recobrimentos foram produzidos a partir do processo sol-gel, o qual forma recobrimentos finos de forma consideravelmente simples e econômica. As amostras de alumínio, obtidas de latas de refrigerante, foram lixadas, para a retirada de seus recobrimentos interno e externo, após passaram por um tratamento superficial, por meio do processo de anodização, o qual foi realizado em três diferentes tempos (15, 20 e 30 minutos). Este tratamento superficial foi avaliado pela técnica de Polarização Potenciostática (PP), indicando as melhores condições de anodização para a deposição de sol-gel. A capacitância para este tratamento superficial foi avaliada por meio de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) ao longo de um período de seis dias em solução de NaCl 3% p/v em pH 2,7. Ambas as análises identificaram a anodização de 15 min como a melhor condição para a realização do tratamento. Amostras com e sem anodização foram então recobertas por oito composições diferentes de sol-gel, e a partir das avaliações de capacitância de cada recobrimento por EIE foi determinada a melhor composição para a adição de um novo óxido, o óxido de rutênio (RuO2), com o objetivo de aumentar a capacitância do recobrimento. As amostras com a última composição foram avaliadas por EIE, determinando a capacitância do recobrimento, Cronocoulometria, para identificação do comportamento quanto ao carregamento, Difração de Raios-X (DRX) e Microscopia de Força Atômica (MFA), avaliando a superfície das amostras. Obteve-se com as medidas de EIE uma menor capacitância para as amostras recobertas com o último sol-gel em relação às amostras anodizadas, porém por Cronocoulometria foi possível verificar carregamento e descarregamento da superfície, o que indicou um comportamento dielétrico do sol-gel, pois manteve a carga de carregamento após a imposição de um potencial contrário ao aplicado. As análises de DRX e MFA comprovaram a ação da anodização devido à presença de pseudo-boemita e rugosidade da amostra, e a indicação de uma região amorfa para amostras com sol-gel, as quais apresentaram superfícies mais planas.