Desenvolvimento e caracterização de revestimentos nanocompósitos de Ni-Grafeno com propriedades anticorrosivas

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar revestimentos nanocompósitos de Ni-Grafeno aplicados em superfície de aço API 5LX810, utilizando o processo de eletrodeposição, com banho eletroquímico com diferentes concentrações de surfactante, visando obter melhores propriedades anticorrosivas. Corpos de prova do aço API 5L X80 com dimensões de 20x20x3 mm foram submetidos aos processos de limpeza e preparação metalográfica, e em seguida, utilizados como substrato para deposição dos revestimentos nanocompósitos. Para o processo de eletrodeposição, foi utilizado um banho preparado com água deionizada constituído de NiSO₄ .6H₂O (110 g/L); NiCl₂. 6H₂O (20g/L); H₃BO₃ (40g/L); grafeno (0,2g/L) e o dodecil sulfato de sódio (SDS), como surfactante. Para avaliar a influência do efeito do surfactante na dispersão de grafeno no banho e sua distribuição no revestimento, foram estudadas 4 concentrações de surfactantes 0,2 ;0,4 ;0,6 e 0,8 g/L, e também sem surfactante. Os eletrodepósitos obtidos foram caracterizados por DRX, MEV, Espectroscopia de Energia Dispersiva de raio X (EDS). Para avaliação da resistência à corrosão dos revestimentos foram realizados ensaios eletroquímicos de polarização linear e espectroscopia de impedância eletroquímica para todos os revestimentos e para o substrato. O revestimento de Ni puro apresentou uma distribuição irregular, com grãos grosseiros e depósitos com morfologia de couve-flor. Os revestimentos Ni-Grafeno apresentaram depósitos com morfologia de lamelas sobrepostas e formação de dendritos. As amostras contendo 0,4 g/L de surfactante apresentaram grãos mais refinandos. A adição de grafeno influenciou na orientação preferencial dos grãos durante o processo de eletrodeposição, sendo o plano (200) identificado como a orientação preferencial para o nanocompósito Ni-Grafeno. A presença de grafeno nos revestimentos promoveu aumento da resistência à corrosão quando comparado ao revestimento de Ni puro e ao metal de base. Para todos os sistemas contendo grafeno, foram observados valores de potencial de corrosão mais altos (Ecorr), menor valor de densidade de corrente de corrosão (icorr) e módulo de impedância superior (ǀZǀ). O teor de surfactante influenciou nos resultados de resistência à corrosão dos nanocompósitos, sendo observado melhor comportamento para os revestimentos obtidos com 0,4 g/L de dodecil sulfato de sódio.