A nanotecnologia aplicada à prevenção da corrosão : o uso de nanocerâmicos de alumina e zircônia

Este trabalho apresenta o estudo de um material nanocerâmico com matriz de Al2O3 adicionado 15% em mol de ZrO2 como material inibidor de corrosão nos substratos metálicos: aço carbono, aço galvanizado minimizado e alumínio. A caracterização dos óxidos formados foi realizada pelo estudo da Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR, Fourier Transfomed Infrared Spectroscopy) e difração de Raios X. A partir dos resultados de difração de Raios X foi possível demonstrar a fase majoritária do óxido formado, bem como cálcular o diâmetro das nanopartículas. A eficiência da inibição contra corrosão nos diferentes substratos metálicos foram comparadas a peças pré-tratadas pelos processos de fosfatização convencional e um material nanocerâmico já utilizado na indústria. Os ensaios eletroquímicos investigativos quanto a eficiência na inibição da corrosão compreenderam curvas de potencial em função tempo, em circuito aberto, curvas de polarização potenciodinâmica para análise de estabilidade e resistência dos filmes contra corrosão e voltametria cíclica. Experimentos de teste de névoa salina (salt spray) com tempo de exposição de 500 horas para verificação do desempenho do compósito Al2O3/ZrO2 contra corrosão, em placas com revestimento orgânico, demonstraram que houve apenas migração de corrosão no corte de 3 a 5 mm para aço carbono e no aço galvanizado ocorreu o processo de corrosão branca do zinco e nenhuma relacionada ao alumínio. Os resultados foram bastante satisfatórios e demonstraram que estes materiais sintetizados, a base de nanocerâmicos, podem substituir processos convencionais de fosfatização que são do ponto de vista ambiental muito mais impactantes ao ambiente.This work presents the study of a nanoceramic material, based on a matrix of Al2O3 with addition of ZrO2 15% in mol, as corrosion inhibitor in metallic substrates: steel carbon, steel galvanized minimized and aluminum. The characterization of the formed oxides was carried out by the study of Fourier´s Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) and Ray X diffraction. From the results of Ray X diffraction it was possible to determine the majority phase of formed oxide, as well calculated the nanoparticles diameter. The efficiency of the corrosion inhibition from different metallic substrates were compared to pre-treated pieces by conventional phosphatated methods and a nanoceramic zirconium based material, already utilized in the industry. The electrochemical methods to investigate the corrosion inhibition efficiency comprehend: curves of potential versus time, at open circuit, curves of potentialdynamics polarization for analysis of stability and resistance of the film against corrosion and cyclic voltammetry. Salt spray test experiments during exposition around 500 hours, for verification of the performance of the composite Al2O3/ZrO2 against corrosion, in plates with organic covering, showed that had barely migration of corrosion in the cut of 3 to 5 mm for steel carbon and in the steel galvanized occurred the white corrosion of zinc and nothing related to the aluminum. The results were sufficiently acceptable and showed that these synthesized material, based on nanoceramics, can replace conventional phosphatated process, that are more devastating in an environmental perspective