Eletrodeposição do Zn-Ni-Fe e Zn-Ni-Co-Fe: efeito da oxidação espontânea do Fe²+ e do seu antioxidante ácido ascórbico

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorBertagnolli, Denise de Castro-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6727744713310620-
Autor(es): dc.contributorSilva, Ladário da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3743563498830737-
Autor(es): dc.contributorNakazato, Roberto Zenhei-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8799191078451467-
Autor(es): dc.contributorCarvalho, Carlos Vitor de Alencar-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2158983308518609-
Autor(es): dc.contributorFerreira, Elivelton Alves-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9791486511562981-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4877239274294248-
Autor(es): dc.creatorOliveira, Renier Pereira-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:20:47Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:20:47Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-12-01-
Data de envio: dc.date.issued2022-12-01-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27148-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/768729-
Descrição: dc.descriptionOs revestimentos de Zn­Ni são amplamente utilizados para a proteção catódica de substratos metálicos, tendo diversas aplicações industriais, como no setor de embalagens, aeroespaciais, de linha branca e automobilístico. Na busca por revestimentos com propriedades melhores que o Zn­Ni, outros elementos são adicionados ao co­depósito, como o Fe e o Co. Os codepósitos binários, ternários e até quaternários entre estes elementos são muito observados na literatura, sendo que a principal forma de obtenção destes revestimentos é através do processo de eletrodeposição. A co­deposição do Ni, Co e Fe com o Zn desperta muito interesse entre pesquisadores, pois a deposição do Zn ocorre preferencialmente aos metais mais nobres, mesmo tendo menor potencial de redução, o que caracteriza o processo como co­deposição anômala. Entre os cátions destes quatro elementos em uma solução eletrolítica, o mais instável é o Fe²+, devido a sua oxidação espontânea a Fe³+, gerando várias espécies no meio, que podem afetar o processo de eletrodeposição das ligas. Por isso, alguns pesquisadores incluem antioxidantes em solução para evitar esta oxidação, como o ácido ascórbico, que pode formar complexos com os cátions em solução e se adsorver na superfície do catodo durante a eletrodeposição, alterando o mecanismo de deposição das ligas. Neste estudo, primeiramente foi realizada uma comparação entre a co­deposição do Zn­Ni, Zn­Ni­Fe e ZnNi­Co por eletrodeposição sobre folha metálica, cujo resultado motivou um estudo específico do efeito da oxidação do Fe²+ na co­deposição do Zn­Ni­Fe. Além disso, um estudo sobre o efeito do antioxidante ácido ascórbico sobre a co­deposição do Zn­Ni­Fe também foi realizado. Por fim, foram analisados os efeitos da variação na concentração do Fe²+ na obtenção de co­depósitos de Zn­Ni­Co­Fe, na busca de um revestimento de melhor qualidade comparado ao Zn­Ni­Co. Para isto, foram realizados ensaios de voltametria, com posterior análise dos co­depósitos obtidos por eletrodeposição galvanostática através de EDS, DRX, MEV, dureza dinâmica, microscopia confocal e técnicas eletroquímicas. Os resultados mostraram que os efeitos da oxidação do Fe²+ acarretaram em revestimentos mais planos e compactos tanto no Zn­Ni­Fe, quanto no Zn­Ni­Co­Fe, sendo que o Fe(OH)₃ adsorvido no catodo durante a eletrodeposição foi o principal responsável por esta melhoria, além disso, foi constatado também que o ácido ascórbico atuou como agente complexante, melhorando o refinamento dos grãos de Zn­Ni­Fe.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionThe Zn­Ni coatings are widely used for cathodic protection of metal substrates, having various industrial applications, such as in the packaging, aerospace and automotive. In the search for coatings with better properties than Zn­Ni, other elements are added to the codeposit, such as Fe and Co. Binary, ternary and even quaternary co­deposits between these elements are observed in the literature, and the main way of obtaining these coatings is through the electrodeposition process. The co­deposition of Ni, Co and Fe with Zn generates a lot of interest among researchers, because the deposition of Zn occurs preferentially to the noblest metals, even though it has a lower reduction potential, which characterizes the process as anomalous co­deposition. Among the cations of these four elements in an electrolytic solution, the most unstable is Fe²+ due to its spontaneous oxidation to Fe³+, generating several species in the medium, which may affect the electrodeposition process of the alloys. For this reason, some researchers include antioxidants in solution to avoid this oxidation, such as ascorbic acid, which can form complexes with cations in solution and adsorb on the cathodic surface during electrodeposition, changing the mechanism of deposition of the alloys. Firstly, a comparative study was carried out between Zn­Ni, Zn­Ni­Fe and Zn­Ni­Co alloys obtained by electrodeposition on metallic sheet, which resulted in a specific study of the effect of Fe²+ oxidation on the Zn­Ni­Fe co­deposition. In addition, a study on the effect of the antioxidant ascorbic acid on the Zn­Ni­Fe co­deposition was also carried out. Finally, the effects of the Fe²+ concentration on Zn­Ni­Co­Fe co­deposition were investigated in the search for a better quality coating compared to Zn­Ni­Co. For this, voltammetry tests were performed, with subsequent analysis of the co­deposits obtained by electrodeposition through EDS, XRD, SEM, dynamic hardness, confocal microscopy and electrochemical techniques. Results showed that the effects of Fe²+ oxidation resulted in flatter and more compact coatings in both Zn­Ni­Fe and Zn­Ni­Co­Fe. Fe(OH)₃ adsorbed on the cathode during electrodeposition was mainly responsible for this improvement. In addition, it was also found that ascorbic acid acted as a complexing agent, improving the refinement of Zn­Ni­Fe grains.-
Descrição: dc.description112 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectZn­Ni­Fe-
Palavras-chave: dc.subjectÁcido ascórbico-
Palavras-chave: dc.subjectFe(OH)₃-
Palavras-chave: dc.subjectZn­Ni­Co­Fe-
Palavras-chave: dc.subjectRevestimentos Zn­-Ni-
Palavras-chave: dc.subjectEletrodeposição de ligas metálicas-
Palavras-chave: dc.subjectHidróxido de ferro-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectZn­Ni­Fe-
Palavras-chave: dc.subjectAscorbic acid-
Palavras-chave: dc.subjectFe(OH)₃-
Palavras-chave: dc.subjectZn­Ni­Co­Fe-
Título: dc.titleEletrodeposição do Zn-Ni-Fe e Zn-Ni-Co-Fe: efeito da oxidação espontânea do Fe²+ e do seu antioxidante ácido ascórbico-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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