Obtenção e caracterização de revestimentos repelentes à água em superfícies de zinco modificadas via eletrogravação para aumento da resistência à corrosão

Abstract

O zinco é predominantemente empregado como um revestimento anticorrosivo, sobretudo na galvanização, que oferece proteção galvânica e por barreira aos aços. Apesar de eficaz, a camada galvanizada está suscetível à corrosão em ambientes com alta umidade ou salinidade. A cromatização é frequentemente empregada para retardar esse processo, mas seu potencial mutagênico e impacto ambiental são preocupantes. Como alternativa, a eletrogravação é uma opção simples, sustentável e de baixo custo, permitindo a obtenção de superfícies hidrofóbicas com propriedade anticorrosiva devido à alta repelência à água. O presente trabalho tem como objetivo obter e caracterizar superfícies repelentes à água em substratos de zinco, por meio de eletrogravação, para aplicações anticorrosivas no setor industrial. As amostras de zinco são empregadas como ânodo, enquanto um eletrodo helicoidal de cobre é utilizado como cátodo em solução etanólica de ácido graxo a 0,1 M e tensão de 30V. O estudo está segmentado em quatro etapas sequenciais, visando avaliar a influência dos seguintes parâmetros: agente redutor de energia, tempo de processo, agitação do eletrólito e texturização inicial do substrato. Na pesquisa realizam-se análises morfológicas, composicionais, topográficas e de molhabilidade das superfícies fabricadas. Já o comportamento anticorrosivo é investigado na superfície com melhor repelência à água. Os resultados indicam redução na molhabilidade superficial ao empregar ácido esteárico, assim como a viabilidade de reutilização do eletrólito. Nota-se, também, que um tempo de eletrogravação de 30 minutos promove a formação de um filme com melhor adesão. Além disso, a agitação aumenta a cinética do processo, formando filmes densos de morfologia refinada com melhores ângulos de contato. O uso da texturização prévia resulta em um revestimento com micro-nanoestrutura complexa aderente e repelente à água, constituída de ácido esteárico em coordenação com o zinco. Os ensaios eletroquímicos revelam excelente resistência à corrosão na amostra revestida após a texturização. Por fim, o filme desenvolvido na melhor condição é repelente à água, aderente e apresenta taxa de corrosão inferior a 23 nm/ano, com redução de 4 ordens de grandeza na densidade de corrente de corrosão e ângulo de contato de 146,28°±1,36°.