electrodeposição de polímeros condutores na liga de alumínio 6061

Сomentários

Transcrição

electrodeposição de polímeros condutores na liga de alumínio 6061
5º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia
Maputo, 2-4 Setembro 2008
2º Congresso de Engenharia de Moçambique
Artigo REF: 38R003
ELECTRODEPOSIÇÃO DE POLÍMEROS CONDUTORES
NA LIGA DE ALUMÍNIO 6061-T6
N. Martins1 , T. Moura e Silva2, M. F. Montemor1, J.C.S. Fernandes1(*) e M.G. Ferreira3
1
ICEMS/DEQB, Instituto Superior Técnico, TULisbon, Lisboa, Portugal
2
Depart. de Eng. Mecânica, Instituto Superior de Eng. de Lisboa, Lisboa, Portugal
3
CICECO, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal
(*)
Email: [email protected]
RESUMO
Ao longo da segunda metade do século XX o alumínio e as suas ligas impuseram-se como
materiais de eleição em inúmeras aplicações, como, por exemplo, no caso da indústria
automóvel ou da indústria aeronáutica. Para tal contribuiram as melhorias significativas das
propriedades mecânicas do alumínio que foram conseguidas através da adição de elementos
de liga como o cobre, o zinco ou o magnésio. Contudo, os precipitados formados por adição
destes elementos, a par de aumentarem a resistência do material, provocam uma severa
degradação da sua resistência à corrosão. Desta forma, o uso destes materiais apenas se torna
viável se associados a sistemas eficazes de protecção anticorrosiva e, em particular, à
aplicação de revestimentos adequados. Antes da pintura ou utilização de adesivos é
normalmente necessária a utilização de pré-tratamentos. No entanto, os pré-tratamentos
tradicionalmente usados para o alumínio e as suas ligas baseiam-se em cromatos,
reconhecidos como compostos altamente tóxicos, cancerígenos e considerados perigosos do
ponto de vista ambiental.
Nas ultimas décadas, os polímeros condutores têm sido alvo de grande atenção como
possíveis componentes de revestimentos anticorrosivos alternativos aos tratamentos baseados
em cromatos [DeBerry 1985, Tallman 2002, Herta-Vilca 2005]. Estes polímeros podem
depositar-se nos metais a revestir por electropolimerização a partir de uma solução
electrolítica contendo o monómero respectivo. Entre os monómeros que dão origem a
polímeros condutores, a anilina e o pirrole têm sido os mais estudados.
O presente trabalho apresenta a produção de filmes de polianilina e polipirrole na liga de
alumínio 6061-T6, através da electropolimerização dos respectivos monómeros (0,5 M) num
electrólito suporte 0,5 M H2SO4, e a investigação do seu comportamento electroquímico. A
electrodeposição foi efectuada usando voltametria ciclica e métodos potenciostáticos.
A actividade electroquímica e as propriedades de protecção contra a corrosão dos filmes
foram estudadas através de curvas de polarização, espectroscopia de impedância
electroquímica e voltametria cíclica. A morfologia dos filmes foi investigada usando a técnica
de microscopia electrónica de varrimento (SEM).
A Figura 1 mostra o efeito da alteração do limite superior de varrimento (Eλa) na espessura
dos filmes de PPy obtidos na liga AA6061-T6 por voltametria cíclica. Na Figura 2
apresentam-se as curvas de polarização para a liga de alumínio, com e sem revestimento,
obtidas em soluções de NaCl 0.5M arejada e desarejada.
-1-
Os resultados mostraram que os filmes de polipirrol e polianilina produzidos na liga de
alumínio 6061 são homogéneos, mas não conferem significativa protecção contra a corrosão.
~1.2 µm
~0.6 µm
Eλa = 0.8 V
Eλa = 1.0 V
~ 2.4 µm
~6.9 µm
Eλa = 1.4 V
Eλa = 2.0 V
Figura 1– Vista lateral de filmes PPy depositados por voltametria cíclica (N = 6), em AA6061-T6- Efeito da
alteração do limite superior de varrimento na espessura do filme.
0
-0.2
-0.4
E (V)
-0.6
6061
6061 + polipirrol
6061, desarej.
6061 + polipirrol, desarej.
-0.8
-1
-1.2
-1.4
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
log i
Figura 2 – Curvas de polarização anódica para a liga de alumínio 6061-T6, revestida e não revestida com PPy,
numa solução 0,5 M NaCl desarejada e arejada.
REFERÊNCIAS
D. W. DeBerry, J. Electrochem. Soc., 132, 1022 (1985).
D. E. Tallman, G. Spinks, A. Dominis, G.G. Wallace, J. Solid State Electrochem., 6 (2002)
73.
D. Herta-Vilca, S. R. de Moraes, A. J. Motheo, J. Solid State Electrochem., 9 (2005) 416.
-2-