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B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

OTIMIZAÇÃO DAS CONDIÇÕES OPERACIONAIS PARA ELETRODEPOSIÇÃO DA LIGA Co-Ni-Mo RESISTENTE À CORROSÃO

Aldrighi Luiz Marques de Oliveira 1 (aldrighi_eq@yahoo.com.br), Emanuelle Araújo de Medeiros 1, Elisângela da Silva Moura 1, Ambrósio Florêncio Almeida Neto 1, Liana Maria Ferreira da Silva 1, Renato Alexandre Costa de Santana 1 e Shiva Prasad 1

(1. Depto. de Engenharia Química, CCT, UFCG, Campina Grande-PB)

INTRODUÇÃO: Define-se corrosão como a deterioração de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente aliada ou não a esforços mecânicos. Dessa forma, a corrosão transforma os materiais metálicos de modo que a durabilidade e desempenho dos mesmos deixam de satisfazer os fins a que se destinam. Os problemas de corrosão são freqüentes e ocorrem nas mais variadas atividades. A eletrodeposição é um dos métodos mais importante para proteção contra corrosão. Sua finalidade é alterar as características das superfícies, além de promover uma aparência melhorada, elevar a resistência à abrasão ou resistir aos meios corrosivos. Com o propósito de se obter propriedades superiores àquelas oriundas da eletrodeposição de um simples metal, dois ou mais metais podem ser codepositados como uma liga metálica. Por possuir propriedades bem interessantes entre elas alta resistência a corrosão, além de ser mais barato que outros metais refratários, há um considerável interesse na eletrodeposição do molibdênio. Estudos revelam que eletrodepositar o molibdênio no estado puro não é possível de se realizar, mas, não há dificuldade em eletrodeposita-lo com os metais do 8º grupo. Este trabalho apresenta os resultados da otimização das condições de operação no processo de eletrodeposição da liga de Co-Ni-Mo em função da sua resistência à corrosão. Estes resultados fazem parte do projeto sobre eletrodeposição de ligas de Mo e W, que encontra-se em andamento em nosso laboratório.

METODOLOGIA: O banho eletroquímico otimizado utilizado para a eletrodeposição da liga de Co-Ni-Mo foi constituído por sulfato de níquel, molibdato de sódio, fosfato de boro, citrato de sódio, sulfato de amônio, 1-dodecilsulfato de sódio. Para o ajuste do pH adicionou-se hidróxido de amônio ou ácido sulfúrico, conforme o desejado. Os experimentos foram realizados a partir de um planejamento fatorial completo 23, avaliando-se a influência das variáveis de entrada (pH, temperatura e densidade de corrente) sobre a resistência à corrosão. Os experimentos foram realizados em ordem aleatória, modificando-se simultaneamente as variáveis de entrada. A eletrodeposição foi realizada sobre a superfície de um substrato de latão com área superficial de 8cm2. Foi utilizada uma malha cilíndrica oca de platina como o anodo. Para controlar a densidade de corrente utilizou-se um potenciostato/galvanostato Sycopel Scientific MINISTAT 251; a temperatura foi controlada por um termostato MTA KUTESZ MD2; a agitação mecânica foi aferida mediante o uso de um eletrodo rotativo EG&G PARC 616. Os ensaios de corrosão foram realizados com o potenciostato/galvanostato da AUTOLAB (PG STAT 30), utilizando uma célula de corrosão contendo NaCl 1M, o contra eletrodo de platina e o eletrodo de referência de calomelano saturado. Para a análise de corrosão foi utilizado ensaios de polarização potenciodinâmicas com velocidade de varredura de 1mV/s.

RESULTADOS: Por meio da metodologia de superfícies de respostas foi feito o estudo dos efeitos principais e de interação sobre a e resistência à corrosão do sistema. Através das superfícies de respostas, fez-se uma busca por inspeção para encontrar o valor de melhor resistência à corrosão da liga de Co-Ni-Mo. Através de cálculos estatísticos foi possível estabelecer um modelo linear, que apresentou um coeficiente de regressão (R2) igual a 64%, obtendo como resposta o comportamento estatístico da resistência à corrosão, cujos valores dos coeficientes foram tratados matematicamente. Considerando que um valor de probabilidade de 95% de confiança é satisfatório, podemos analisar em forma de tendências que a variável que mais influenciou foi o pH, não sofrendo a mesma tendência de influência das outras variáveis de entrada bem como das suas interações. Os ensaios de corrosão revelaram que, para o experimento que apresentou os valores ótimos de operação em função da resistência à corrosão, apresentou potencial de corrosão de -0,312V e resistência à polarização de 9,127x103 Ohm. Os valores ótimos de operação foram: pH 4.0, temperatura 70ºC e densidade de corrente 30mA/cm2. Durante os ensaios de corrosão a liga de Co-Ni-Mo analisada quase não apresentou dissolução, este fato pode estar relacionado com a formação de um filme de passivação resistente à corrosão.

CONCLUSÕES: Para a liga de Co-Ni-Mo obtida com as condições operacionais otimizadas para resistência à corrosão, dentro do intervalo de variáveis propostas, apresentou os seguintes valores ótimos de operação pH de 4.0, temperatura de 70ºC e densidade de corrente de 30mA/cm2, mantendo constante a composição do banho e agitação mecânica de 50rpm. Este depósito apresentou coloração cinza, com pouco brilho, aderente e boa resistência à corrosão (potencial de corrosão de -0,312V e resistência à polarização de 9,127x103 Ohm). Os depósitos de Ni-Co-Mo apresentaram propriedades anti-corrosivas superiores quando comparado com os eletrodepositos de Co-Mo-B, que foram realizados em nosso laboratório.

Instituição de fomento: Agradecemos ao CNPq, CAPES, FINEP e o PRH-25/ANP/MCT pelo apoio financeiro.

Palavras-chave:  Eletrodeposição; Corrosão; Liga de Ni-Co-Mo.

Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005