Desenvolvimento e caracterização de superfícies superhidrofóbicas em liga de alumínio 5052 para aumento da resistência à corrosão

Abstract

A super-hidrofobicidade baseia-se no efeito Lótus, onde se observa a associação de estruturas micrométricas e subestruturas nanométricas que alteram os parâmetros de rugosidade do material. A associação da rugosidade adequada e ação de agentes redutores de energia de superfície propicia a obtenção de superfícies super-hidrofóbicas (SHF), que entre outras funcionalidades, confere maior resistência à corrosão, devido a formação da barreira repelente à agua, reduzindo o contato do metal com o eletrólito. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do tempo de ataque ácido da liga de alumínio 5052 na obtenção de superfícies SHF, visando melhores propriedades anticorrosivas. Foram confeccionados corpos de prova da liga de alumínio com dimensões (20x20x3) mm, os quais foram lixados até #1200 e atacados em solução de Beck em quatro diferentes tempos 5, 10, 15 e 20 s. As amostras foram submetidas a dois processos de modificação para obtenção de filme precursor com estrutura micro/ nanométrica, o primeiro com solução aquosa de nitrato de zinco em presença de hidróxido de amônio e o segundo em presença do permanganato de potássio. As amostras foram tratadas em solução etanólica de ácido esteárico, para redução da energia de superfície e obtenção do efeito SHF. O ângulo de contato foi determinado por meio de análise com goniômetro. Ensaios eletroquímicos de polarização foram realizados para avaliar a resistência à corrosão das superfícies obtidas. A morfologia e a composição das superfícies SHF foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada à análise de espectroscopia de energia dispersiva (EDS). As análises topográficas e do perfil de rugosidade foram realizadas a partir de um microscópio confocal. Os resultados mostraram que o tempo de ataque influencia no ângulo de contato obtido nas SHF. Dentre os diversos procedimentos e condições processuais investigadas nesse trabalho a condição que apresentou melhores parâmetros de morfologia, ângulo de contato e resistência à corrosão foi para o tempo de ataque de 20 s em solução de Beck; seguida de camada de ZnAl-HDL e ZnO, e tratada com ácido esteárico.