Métodos de proteção contra a corrosão de ligas metálicas

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Física Aplicada. Fecha de lectura: 18-10-2014In this work TIG (Tungsten Inert Gas) welds have been studied in the 304 and 316 stainless steels, and in the 1020 carbon steel. The changes in the microstructure were investigated by optical microscope (OM) and scanning electronic microscope (SEM), and the corrosion behavior in these zones were studied by potentiodynamic polarization analysis. A miniaturized corrosion analysis device, named corrosion punctual sensor, has been used to analyze the close weld bead, researching for the influence of the weld current in the corrosion process in this zone of the 304 and 316 stainless steels. The results showed that the change in the crystalline structure of the weld zone became this region less susceptible to corrosion process than their base material, and the increase in the weld current intensified this effect, by the formation of more compact structures. In the case of the 1020 carbon steel (more susceptible to corrosion processes), the corrosion in its weld zone was researched by global (like open potential circuit, OCP, and electrochemical impedance spectroscopy, EIS) and localized (like localized electrochemical impedance spectroscopy, LEIS, and scanning vibrating electrode technique, SVET) electrochemical techniques. For protecting stainless steels and their weld zones against corrosion processes, a polyaniline (PAni) coating in the emeraldine base form was used; potentiodynamic polarization analysis showed the efficiency of this protective coating. For the 1020 carbon steel, due to its mayor oxidation susceptibly, a protective coating of PAni and TiO2 nanotubes (PAni/n-TiO2) was synthesized. The variables researched were: synthesis temperature, reaction medium, degree of doping of the polymer (conductor or insulator) and number of layers. The polymers and composites were characterized by ultraviolet visible (UV-vis) and infrared spectroscopies, SEM and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX). The coated steels were analyzed by OM, MEV and EDX spectroscopies, and by potentiodynamic polarization, OCP and polarization resistance electrochemical measurements, besides accelerate corrosion tests in a salt spray chamber. The best conditions found for the dedoped PAni/n-TiO2 coatings (emeraldine base) were: temperature of synthesis of 25ºC, H2SO4 as reaction medium, and with 3 layers; n-TiO2 has presented an effect of increasing the adherence of the coating with the steelEn este trabajo se muestra el estudio realizado para soldaduras TIG (Tungsten Inert Gas) en aleaciones de acero inoxidable 304 y 316, acero al carbono 1020. Las alteraciones microestructurales fueron investigadas por microscopiasóptica electrónica de barrido (SEM), mientras que en el estudio de la corrosión de estas regiones se utilizaron técnicas de polarización potenciodinámica. Un sistema miniaturizado de análisis de corrosión, denominado sensor puntual de corrosión (SPC), fue utilizado con el fin de garantizar que solo la soldadura era el objeto de estudio, analizando asíla influencia de la corriente de soldadura en la corrosión de esta región en los aceros inoxidable 304 y 316. Los resultadosobtenidos mostraron que la alteración de la estructura cristalina en la soldadura provoca una menor susceptibilidad a la corrosión si se compara con el materia base, siendo esta respuesta más intensa cuando se utilizan corrientes de soldaduras mayores, debido a la formación de estructuras más compactas. En el caso del acero al carbono 1020(más susceptible a la corrosión), el estudio de la corrosión en la soldadura se realizó empleando técnicas electroquímicas globales(potencial de circuito abierto,PCA, e espectroscopia de impedancia electroquímica, EIE) en conjunto a las técnicas de corrosión localizadas(espectroscopia de impedancia electroquímica localizada, EIEL, y técnica del electrodo vibratorio de barrido, TEVB). Para la protección contra la corrosión de los aceros inoxidables y sus soldaduras, se utilizaron revestimientos de polianilina, en su forma de base esmeraldina. Los resultados derivados del análisis de las curvas de polarización potenciodinamica mostraron la eficiencia de esta película protectora. Para el acero al carbono 1020, debido a su mayor corrosión, fue sintetizado un recubrimiento protector de polianilina con nanotubos de TiO2 (PAni/n-TiO2). Se estudiaron diferentes variables como:temperatura de síntesis, medio de síntesis, grado de dopaje del polímero (conductor o aislante) y numero de capas.Los polímeros y compositos fueron caracterizados por espectroscopia en las regiones del UV-vis e infrarrojo, SEM y espectroscopia de energía dispersiva de rayos-X (EDX). Los aceros recubiertos con las películasfueran analizados pormicroscopia óptica, SEM y EDX y por último se llevaron a cabo ensayos de corrosión empleando polarización potenciodinamica, potencial de circuito abierto, resistencia de polarización, y ensayos de corrosión aceleradas en cámara de niebla salina. Las mejores condiciones encontradas fueron para el revestimiento de PAni/n- TiO2desdopado (base esmeraldina) sintetizado a 25º C en medio de H2SO4, y con tres capas;el n-TiO2presentó un efecto de aumento de la adherenciadela película sobre el sustrato metálico. Palabras-clave: Aceros, Soldadura TIG, PAni/n-TiO

Methods of corrosion protection for metal alloys

Neste trabalho foram estudadas soldas TIG (Tungsten Inert Gas) nos aços inoxidáveis 304 e 316, e no aço carbono 1020. As alterações das microestruturas foram investigadas por microscopias óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), enquanto que a corrosão destas regiões foi estudada por análises de polarização potenciodinâmica. Um sistema miniaturizado de análise corrosão, denominado sensor pontual de corrosão (SPC), foi utilizado com o objetivo de analisar a estreita região dos cordões de solda, estudando assim a influência da corrente de solda na corrosão desta região nos aços inoxidáveis 304 e 316. Os resultados mostraram que a alteração da estrutura cristalina na solda tornou esta região menos susceptível à corrosão que o material base, e o aumento da corrente de solda intensificou ainda mais este efeito, pela formação de estruturas mais compactas. No caso do aço carbono 1020 (mais susceptível à corrosão), o estudo da corrosão de sua solda foi feito utilizando técnicas eletroquímicas globais (potencial de circuito aberto, PCA, e espectroscopia de impedância eletroquímica, EIE) e técnicas de corrosão localizadas (espectroscopia de impedância eletroquímica localizada, EIEL, e técnica do eletrodo vibratório de varredura, TEVV). Para proteção contra a corrosão do aço inoxidável e suas soldas, foi utilizado um revestimento de polianilina (PAni) na forma de base esmeraldina; análises de polarização potenciodinâmica mostraram a eficiência deste revestimento protetor. Para o aço carbono 1020, devido à sua maior facilidade de oxidação, foi sintetizado um revestimento protetor a base de PAni e nanotubos de TiO2 (PAni/n-TiO2). As variáveis estudadas na síntese do polímero foram: temperatura de síntese, meio reacional, grau de dopagem do polímero (condutor ou isolante) e número de camadas. Os polímeros e compósitos foram caracterizados por espectroscopias nas regiões do ultravioleta-visível (UV-vis) e infravermelho (IV), MEV e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX). Os aços recobertos com os filmes foram analisados por MO e MEV, EDX, e por ensaios eletroquímicos de polarização potenciodinâmica, PCA e resistência de polarização, além de ensaio de corrosão acelerada em câmara de névoa salina. As melhores condições encontradas foi para o revestimento de PAni/n-TiO2 desdopado (base esmeraldina) sintetizado a 25°C em meio de H2SO4, e com 3 camadas; o n-TiO2 apresentou um efeito de aumento da aderência do filme ao substrato metálico.In this work TIG (Tungsten Inert Gas) welds have been studied in the 304 and 316 stainless steels, and in the 1020 carbon steel. The changes in the microstructure were investigated by optical microscope (OM) and scanning electronic microscope (SEM), and the corrosion behavior in these zones were studied by potentiodynamic polarization analysis. A miniaturized corrosion analysis device, named corrosion punctual sensor, has been used to analyze the close weld bead, researching for the influence of the weld current in the corrosion process in this zone of the 304 and 316 stainless steels. The results showed that the change in the crystalline structure of the weld zone became this region less susceptible to corrosion process than their base material, and the increase in the weld current intensified this effect, by the formation of more compact structures. In the case of the 1020 carbon steel (more susceptible to corrosion processes), the corrosion in its weld zone was researched by global (like open potential circuit, OCP, and electrochemical impedance spectroscopy, EIS) and localized (like localized electrochemical impedance spectroscopy, LEIS, and scanning vibrating electrode technique, SVET) electrochemical techniques. For protecting stainless steels and their weld zones against corrosion processes, a polyaniline (PAni) coating in the emeraldine base form was used; potentiodynamic polarization analysis showed the efficiency of this protective coating. For the 1020 carbon steel, due to its mayor oxidation susceptibly, a protective coating of PAni and TiO2 nanotubes (PAni/n-TiO2) was synthesized. The variables researched were: synthesis temperature, reaction medium, degree of doping of the polymer (conductor or insulator) and number of layers. The polymers and composites were characterized by ultraviolet visible (UV-vis) and infrared spectroscopies, SEM and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX). The coated steels were analyzed by OM, MEV and EDX spectroscopies, and by potentiodynamic polarization, OCP and polarization resistance electrochemical measurements, besides accelerate corrosion tests in a salt spray chamber. The best conditions found for the dedoped PAni/n-TiO2 coatings (emeraldine base) were: temperature of synthesis of 25°C, H2SO4 as reaction medium, and with 3 layers; n-TiO2 has presented an effect of increasing the adherence of the coating with the steel

Formação docente no ensino superior de Química: contribuições dos programas de aperfeiçoamento de ensino

The literature on the challenges of teacher education in undergraduate chemistry teaching is limited. In the present study, the application of didactic proposals elaborated by two authors of this paper, graduate students and teaching assistants of the teaching improvement program at University of São Paulo, was investigated in terms of their contribution to the teaching assistants' education and undergraduate students' receptivity toward them. Such proposals were based on the jigsaw cooperative learning strategy and applied in two undergraduate courses. The results indicate students' good receptivity and suggest their importance to teaching assistants' education