Estudo de filmes finos de óxido de titânio e óxido de nióbio em aço inox 304: preparação, caracterização e avaliação do aumento da proteção contra corrosão

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dc.contributor.advisorOliveira, Fernando Castro de
dc.contributor.advisor-coSilva Neto, Almir
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/9638508781178425
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4957496389166388
dc.contributor.authorSantos, Brenda Ghiane Pena
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9447347662508698
dc.contributor.refereeAmaral, Erriston Campos
dc.contributor.refereeColeti, Jorge Luis
dc.contributor.refereeLima, Leonardo Ramos Paes de
dc.date.accessioned2025-05-07T23:08:29Z
dc.date.available2025-05-07T23:08:29Z
dc.date.issued2023-08-16
dc.description.abstractA corrosão de materiais metálicos representa um custo significativo, correspondendo em média a 3% do Produto Interno Bruto (PIB) dos países. Este estudo busca avaliar o potencial de filmes finos compostos por titânio e nióbio no retardo da corrosão do aço AISI 304 em ambientes contendo íons cloreto. Nas últimas décadas, há aumento na pesquisa científica voltada às propriedades e aplicações do dióxido de titânio (TiO2), e a combinação desse material com Nb2O5 em filmes finos, tendo mostrado promissor na prevenção da corrosão do aço AISI 304. O filme fino é desenvolvido pelo método sol-gel e técnica de deposição por dip-coating, seguido de tratamento térmico. As análises morfológicas e XRD, indicam a fase anatase predominante no TiO2 e ocorrência de substituição isomórfica até 20% de nióbio. A partir de 30%, há segregação de fase. Os ensaios eletroquímicos ocorrem em HCl 2 mol L -1. MEV revela deposição satisfatória do filme fino sobre o AISI 304. No entanto, indica a presença de regiões com descontinuidade. As curvas de polarização apresentam corrente de corrosão para o AISI 304 sem revestimento de filme fino de 128,72 μA, para filmes finos a média a corrente de corrosão é de 0,34 µA e para filmes com descontinuidades a média foi de 6,44 µA. Esta redução significativa na corrente, evidencia eficiência de proteção à corrosão do filme nas concentrações estudadas, devido aos altos percentuais de inibição à corrosão. A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) apresenta alta resistência à transferência de carga, indica menor taxa de corrosão nos filmes TiO2/Nb2O5 em comparação com o AISI 304 sem revestimento.
dc.description.abstractotherThe corrosion of metallic materials represents a significant cost, averaging around 3% of the Gross Domestic Product (GDP) of countries. This study aims to assess the potential of thin films composed of titanium and niobium in retarding the corrosion of AISI 304 steel in environments containing chloride ions. In recent decades, there has been an increase in scientific research focused on the properties and applications of titanium dioxide (TiO2), and the combination of this material with Nb2O5 in thin films has shown promise in preventing the corrosion of AISI 304 steel. The thin film is developed through the sol-gel method and dip-coating deposition technique, followed by heat treatment. Morphological and XRD analyses indicate the predominant anatase phase in TiO2 and the occurrence of isomorphic substitution of up to 20% niobium. Beyond 30%, phase segregation occurs. The electrochemical tests are conducted in 2 mol L-1 HCl. SEM reveals satisfactory deposition of the thin film on AISI 304. However, it indicates the presence of regions with discontinuity. The polarization curves show a corrosion current for AISI 304 without thin film coating of 128.72 μA, an average corrosion current of 034 µA for thin films, and an average of 6.44 µA for films with discontinuities. This significant reduction in current demonstrates the corrosion protection efficiency of the film at the studied concentrations, due to high corrosion inhibition percentages. The Eletronic Impedance Spetroscopy EIS shows high charge transfer resistance, indicating a lower corrosion rate in the TiO2/Nb2O5 films compared to AISI 304 without coating.
dc.description.sponsorshipCompanhia Brasileira de Minas e Metalurgia (CBMM)
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1382
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectInibidores de Corrosão
dc.subjectAço Inoxidável Austenítico
dc.subjectFilmes Finos
dc.titleEstudo de filmes finos de óxido de titânio e óxido de nióbio em aço inox 304: preparação, caracterização e avaliação do aumento da proteção contra corrosão
dc.typeDissertação

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