Study of Chemical and Physical Properties of Ni -Mo coatings , Ni -W and Ni -Mo- W

Este trabalho teve como objetivo caracterizar quÃmica e fisicamente revestimentos de Ni, Ni-Mo, Ni-W, Ni-Mo-W obtidos em 30 mA cmâ2 e 60 mA cmâ2 a partir de soluÃÃes eletrolÃticas contendo H3BO3, (NH4)2SO4, CH3(CH2)10CH2OSO3Na, Na3C6H5O7.2H2O, NiSO4.2H2O, Na2MoO4.2H2O e Na2WO4.2H2O em pH 10. A composiÃÃo dos revestimentos foi obtida por Energia Dispersiva de Raios-X (EDX), com a porcentagem de Mo de W no revestimento atingindo valores mÃximos de 28% e de 7%, respectivamente. O resultado de EDX indicou que o controle de deposiÃÃo do W foi por ativaÃÃo, enquanto que a cinÃtica de eletrodeposiÃÃo do Mo foi controlada por difusÃo. AnÃlises por Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV) mostraram que os revestimento obtidos foram homogÃneos e nodulares. Os revestimentos obtidos a 30 mA cmâ2 apresentaram decrÃscimo no tamanho de cristalito de 28,4 nm para 3,2 nm, com o aumento das porcentagens de Mo+W de 0% para 29%. Os revestimentos obtidos a 60 mA cmâ2 apresentaram maiores tamanhos de cristaitos para revestimentos com mesma composiÃÃo. Um aumento de 0% para 26% na porcentagem de Mo+W provocou decrÃscimo no tamanho de cristalito de 39,3 nm para 4,3 nm. Maiores valores de microdureza foram obtidos com o decrÃscimo do cristalito. A avaliaÃÃo dos revestimentos quanto à resistÃncia à corrosÃo foi executada por meio de curvas de polarizaÃÃo potenciodinÃmica linear e espectroscopia de impedÃncia eletroquÃmica em soluÃÃes de NaCl 0,1 mol dmâ3 e H2SO4 0,1 mol dmâ3. Em soluÃÃo de NaCl 0,1 mol dmâ3, observou-se que o aumento da pocentagem de Mo+W de 0% para 29% deslocou o potencial de corrosÃo para valores mais negativos, de â0,64 V para â0,79 V. Uma maior porcentagem de molibdÃnio no revestimento favoreceu a formaÃÃo de filmes de passivaÃÃo mais protetores. As anÃlises em meio Ãcido, realizadas por meio das curvas de polarizaÃÃo, mostraram a dissoluÃÃo do revestimento de Ni e Ni-W, enquanto que para os revestimentos Ni-Mo e Ni-Mo-W foi observada corrente de passivaÃÃo. Medidas de pH local durante as curvas de polarizaÃÃo em meio neutro revelaram a possibilidade de formaÃÃo de Ãxidos e/ou hidrÃxidos nos filmes de passivaÃÃo. Os espectros de impedÃncia realizados, independente do meio corrosivo, mostraram duas ou trÃs constantes de tempo corroborando a formaÃÃo de Ãxidos e/ou hidrÃxidos sobre a superfÃcie dos revestimentos de Ni-Mo, Ni-Mo e Ni-Mo-W. Entre os revestimentos, Ni-W apresentou resultados menos interessantes quanto à resistÃncia à corrosÃo com o tempo de imersÃo. Os revestimentos de Ni-Mo-W apresentaram melhores caracterÃsticas relativas à resistÃncia à corrosÃo.The present study aimed to characterise the coatings Ni, Ni-Mo, Ni-W and Ni-Mo-W obtained at 30 mA cmâ2 and 60 mA cmâ2 from electrolyte containing H3BO3, (NH4)2SO4, CH3(CH2)10CH2OSO3Na, Na3C6H5O7.2H2O, NiSO4.2H2O, Na2MoO4.2H2O, Na2WO4.2H2O in pH 10. The composition of the coatings was obtained by energy dispersive X-ray, with the maximum percentage of Mo and W in the coating being equal to 28 % and 7%, respectively. Results of EDX indicated that deposition control of the W was for activation, whereas the kinetics of electrodeposition Mo was controlled by diffusion. Analisys by scanning electron microscopy showed that the coating obtained were nodular and homogeneous. The coatings obtained at 30 mA cmâ2 showed a decrease in the crystallite size of 28.4 nm to 3.2 nm, with increasing Mo + W percentage from 0% to 29%. The coatings obtained at 60 mA cmâ2 showed larger crystallite size in coatings with similar composition. Increases from 0% to 26% on percentage of Mo + W caused decrease in crystallite size from 39.3 nm to 4.3 nm. The higher microhardness values were obtained with decreasing crystallite. Corrosion resistance of the coatings was performed by linear potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy in 0.1 mol dmâ3 NaCl and 0.1 mol dmâ3 H2SO4 solutions. In 0.1 mol dmâ3 NaCl solution, it was observed that the increase of the percentage Mo + W from 0 % to 29% shifted the corrosion potential to more negative values, from â0.64 V to â0.79 V. Higher percentage of molybdenium in coatings originated more protective passivation films. In acidic medium, Ni and Ni-W coatings showed dissolution at the analysis carried out by polarization curves, while for the Ni-Mo and Ni-Mo-W coatings passivation currents was observed. Local pH measurements during the polarization curves in neutral medium shown the possibility of formation of oxides and/or hydroxides in the passivation film. Impedance spectra performed, regardless of the corrosive medium, showed two or three time constants corroborating the formation of oxides and/or hydroxides on the surface coatings of Ni-Mo, Ni-Mo and Ni-MoW. Coatings Ni-Mo-W showed better characteristics for corrosion resistance than Ni-W