Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C depositados sobre o aço inoxidável austenítico AISI 304
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Data
2023
Data de publicação:
Autores IPEN
Orientador
Marina Fuser Pillis
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Resumo
O aço inoxidável AISI 304 é uma liga que pertence à família dos aços inoxidáveis austeníticos, sendo os principais elementos de liga o cromo (18%) e o níquel (8%) e é capaz de suportar altas temperaturas e também é adequado para ser utilizado em condições criogênicas. A liga possui boa resistência mecânica, ductilidade, soldabilidade e resistência à corrosão. Essas características propiciam a sua aplicabilidade em áreas do ramo alimentício, químico, aeronáutico e automotivo. Apesar de ter boa resistência à corrosão, esse material é susceptível à corrosão devido à presença de inclusões. A busca por revestimentos protetores tem crescido por ser o método mais econômico para aumentar as propriedades anticorrosivas dos metais. Dentre os materiais utilizados como revestimento estão os filmes de dióxido de titânio (TiO2). O TiO2 é um material cerâmico que apresenta propriedades como boa resistência química e à corrosão e baixo custo de produção. Revestimentos compósitos, como o filme de TiO2/GE (grafite esfoliada) podem ser utilizados para melhorar o desempenho do material frente à corrosão. Neste trabalho foram produzidos filmes de TiO2 e TiO2/GE que foram depositados por spray a frio sobre a superfície do aço inoxidável AISI 304. As amostras foram aquecidas a 100 ºC e tratadas termicamente em temperaturas variando entre 400 e 500 ºC. Técnicas eletroquímicas, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, difração de raios X e ângulo de contato foram utilizadas para caracterizar os revestimentos. Observou-se que a técnica sol-gel mostrou ser um método eficiente para síntese dos filmes de TiO2 e TiO2/GE. O filme de TiO2 aquecido a 100 ºC apresentou-se amorfo. Nas amostras recobertas com filmes de TiO2 tratadas termicamente a 400, 450 e 500 ºC, foi possível observar a fase anatase, confirmadas pelas análises de DRX e Raman. O melhor desempenho foi atribuído aos filmes de TiO2/GE com concentrações de GE de 10% (m/v), tratados termicamente a 500 ºC, o qual se apresenta como um bom candidato para proteger o substrato contra corrosão.
Como referenciar
SANTOS, THIAGO F. dos. Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C depositados sobre o aço inoxidável austenítico AISI 304. Orientador: Marina Fuser Pillis. 2023. 92 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-25102024-152823. Disponível em: https://repositorio.ipen.br/handle/123456789/48697. Acesso em: 13 Mar 2025.
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