Estudo da molhabilidade e das propriedades anticorrosivas de recobrimentos finos de PTFE-like/Al2O3 sobre aço carbono - Nardi, Julio Alberto (2020)
O estudo da eficiência de recobrimentos que apresentam propriedades anti-corrosivas, quando aplicados em materiais metálicos, torna-se importante no ponto de vista acadêmico e industrial. Com esse intuito, foram sintetizadas amostras de aço carbono 1020 recobertas com alumina e Politetrafluoroetileno (PTFE), depositados por Radio Frequency Sputtering (RFSputtering), para o estudo das propriedades anticorrosivas e molhabilidade. A presença da alumina mostrou-se essencial frente aos estudos iniciais com silano, assim como uma afinidade sinérgica com o PTFE. Os resultados das propriedades anticorrosivas indicaram resultados promissores. A resistência à transferência de carga aumentou de 3,12 kΩcm², considerando a amostra sem recobrimento, para 101 kΩcm², para a amostra recoberta com alumina e com PTFE-like depositado por 45 minutos e os resultados das resistências dos recobrimentos, com a inserção do PTFE-like sobre a alumina subiram de 0,24 kΩcm², considerando somente o recobrimento de alumina, para 51,4 kΩcm², considerando a amostra recoberta com alumina e PTFE-like depositado por 45 minutos, quando em contato com solução durante 0,25h. Os valores de capacitância, simulados por circuito elétrico equivalente, diminuíram até duas ordens de grandeza com a inserção dos recobrimentos. As capacitâncias de dupla camada e de recobrimento caíram de 216 µFcm-2 (amostra nua) e 330 µFcm-2 (recoberta com alumina) para 1,25 µFcm-2 (recoberta com alumina e PTFE-like depositado por 15 minutos) e 2,29 µFcm-2 (recoberta com alumina e PTFE-like depositado por 30 min), respectivamente. Esses resultados indicaram uma efetiva proteção à corrosão. Os fatores que contribuíram para a proteção do substrato foram as barreiras físicas interpostas entre substrato e eletrólito e também a baixa molhabilidade, que está associada a uma baixa energia livre de Gibbs, em que os ângulos de contato Os fatores que contribuíram para a proteção do substrato foram as barreiras físicas interpostas entre substrato e eletrólito e também a baixa molhabilidade, que está associada a uma baixa energia livre de Gibbs, em que os ângulos de contato aumentaram de 90±2°, considerando a amostra sem recobrimento, para 120±2° para a amostra recoberta com alumina e PTFE-like depositado por 45 minutos. Esse aumento resultou em menos interações entre líquido/sólido. Comparando com relatos na literatura, os recobrimentos desse trabalho, tendo em conta sua resistência relativa do recobrimento por unidade de espessura, alcançaram eficiências de duas a três ordens de grandeza maiores na proteção a superfícies de aço carbono.