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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

O AÇO CARBONO, DEVIDO A SUA CONDIÇÃO TERMODINÂMICA INSTÁVEL, NECESSITA DE REVESTIMENTOS PARA A PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO. O CARÁTER PROTETIVO DOS REVESTIMENTOS DEPENDE DE UMA SÉRIE DE FATORES COMO A ADESÃO AO METAL, A RESISTÊNCIA À CORROSÃO E O GRAU DE DIFUSIVIDADE DAS ESPÉCIES. OU SEJA, O DESEMPENHO DE REVESTIMENTOS PROTETORES DEPENDE DA RESISTÊNCIA E DA INTERAÇÃO DO REVESTIMENTO COM A SUPERFÍCIE METÁLICA. A PRESENÇA DE ÓXIDOS, GRAXAS, FERRUGENS, SAIS, SULFATOS E CLORETOS SOBRE A SUPERFÍCIE A SER REVESTIDA, RESULTA EM ÁREAS ONDE AS FORÇAS ADESIVAS SÃO PRECÁRIAS. NESTE TRABALHO, AS CARACTERÍSTICAS DA SUPERFÍCIE DO AÇO CARBONO SUBMETIDO A DIFERENTES TIPOS DE PROCESSAMENTOS FORAM INVESTIGADAS. NO PRIMEIRO, AS SUPERFÍCIES SOFRERAM ABRASÃO MECÂNICA COM ESPONJA DE AÇO E ATAQUE QUÍMICO EM ÁCIDO CLORÍDRICO. AS AMOSTRAS FORAM ENXÁGUADAS PARA A REMOÇÃO DE RESÍDUOS EM ÁGUA E ÁLCOOL ISOPROPÍLICO E ENTÃO SECAS. EM UMA SEGUNDA CONDIÇÃO, O PROCESSO DE ABRASÃO MECÂNICA FOI REMOVIDO E O AÇO SUBMETIDO SOMENTE A DECAPAGEM ÁCIDA. NO TERCEIRO PROCEDIMENTO, AS AMOSTRAS FORAM SIMPLESMENTE BANHADAS EM ÁLCOOL ISOPROPÍLICO E SECAS. APÓS CADA UM DESTES PROCEDIMENTOS DE PRÉ-LIMPEZA AS AMOSTRAS FORAM EXPOSTAS A PLASMAS DE MISTURAS DE ARGÔNIO E HIDROGÊNIO, VARIANDO-SE O TEMPO DE TRATAMENTO. INVESTIGOU-SE O EFEITO DO PRÉ-TRATAMENTO E DO TEMPO DE EXPOSIÇÃO AO PLASMAS NAS PROPRIEDADES DE SUPERFÍCIE DO AÇO. A PARTIR DO ESTABELECIMENTO DE UMA CONDIÇÃO DE PRÉ-TRATAMENTO E DO TEMPO DE EXPOSIÇÃO AO PLASMA, FORAM INVESTIGADOS OS EFEITOS DA PRESSÃO DOS GASES, SUAS PROPORÇÕES E DA POTÊNCIA DO SINAL DE EXCITAÇÃO DO PLASMA NA LIMPEZA E ATIVAÇÃO DESTAS SUPERFÍCIES. A TOPOGRAFIA E A MORFOLOGIA DAS AMOSTRAS FORAM ESTUDADAS POR MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (SEM) ENQUANTO A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE PONTOS ESPECÍFICOS FOI AVALIADA POR ESPECTROSCOPIA DE ENERGIA DISPERSIVA (EDS). ASSOCIANDO-SE AS TÉCNICAS DE COMBUSTÃO E ESPECTROSCOPIA DE EMISSÃO ÓTICA COM FONTE DE PLASMA INDUTIVAMENTE ACOPLADO (ICP-OES), DETERMINOU-SE O EFEITO DOS PARÂMETROS DE TRATAMENTO NAS PROPORÇÕES DAS ESPÉCIES QUÍMICAS PRESENTE NAS AMOSTRAS. OBSERVOU-SE QUE, DA FORMA COMO CONDUZIDOS NESTE TRABALHO, O BANHO ÁCIDO E A ABRASÃO FRAGILIZAM A ESTRUTURA DO AÇO, EXPONDO OS CONTORNOS DE GRÃO. A AÇÃO SUBSEQÜENTE DOS TRATAMENTOS MECÂNICO, QUÍMICO E A PLASMA FOI BENÉFICA PARA A LIMPEZA SUPERFICIAL ALÉM DE MELHORAR A ATIVAÇÃO DA SUPERFÍCIE. PÔDE-SE CONSTATAR QUE OS TRATAMENTOS A PLASMA TROUXERAM BENEFÍCIOS EXTRAS AOS PROCEDIMENTOS ADOTADOS. A PRÉ-LIMPEZA COM ÁLCOOL ISOPROPÍLICO NÃO FOI SUFICIENTE PARA REMOVER POR COMPLETO O ÓLEO PROTETIVO DA SUPERFÍCIE, MAS QUANDO SEGUIDA PELO TRATAMENTO A PLASMA, RESULTADOS PROMISSORES FORAM OBTIDOS. DE UMA FORMA GERAL, OS TRATAMENTOS TORNARAM-SE MAIS EFETIVOS PARA AS MAIORES POTÊNCIAS E MENORES PRESSÕES. A PROPORÇÃO DOS GASES NA MISTURA TAMBÉM AFETOU DE FORMA CONSIDERÁVEL OS RESULTADOS OBTIDOS.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

OWING TO UNSTABLE THERMODYNAMIC CONDITION OF CARBON STEEL, PROTECTIVE COATINGS ARE USUALLY NECESSARY TO AVOID CORROSION. THE PROTECTIVE CHARACTER OF THE COATING DEPENDS ON A SERIES OF FACTORS AS THE ADHESION TO METALS, CORROSION RESISTANCE AND BARRIER PROPERTIES. THAT IS, THE PERFORMANCE OF THE COATING IS STRONGLY DEPENDENT ON ITS RESISTANCE AND DEGREE OF INTERACTION WITH THE METALLIC SUBSTRATE. AREAS WITH WEAK ADHESIVE FORCES MAY BE GENERATED IF PRIOR THE COATING APPLICATION THERE REMAINS OXIDES, GREASES, RUST, SALTS, SULPHATES AND CHLORIDES ONTO THE SURFACE. IN THIS WORK IT WAS INVESTIGATED THE EFFECTIVENESS OF THE PLASMA IN CLEANING THE CARBON STEEL SURFACE. THE SAMPLES WERE SUBMITTED TO THREE DIFFERENT PREPARATION PROCEDURES. IN THE FIRST, THE STEEL PLATES WERE ROUGHENS WITH STEEL WOOL, IMMERSED IN PURE HCL FOR 20 S, WASHED IN ABUNDANT WATER, BATHED IN ISOPROPYL ALCOHOL AND FINALLY DRIED IN A HOT AIR BLOWER. IN THE SECOND ONE, THE SAMPLE WAS JUST ATTACKED IN HCL FOR 20 S FOLLOWING THE SUBSEQUENT STEPS FOR RESIDUES REMOVAL AND DRYING. IN THE LAST EXPERIMENT, THE CARBON STEEL SUBSTRATES HAD THE EXCESS OF OIL REMOVED WITH PAPER TISSUE, BATHED IN ISOPROPYL ALCOHOL AND DRIED WITH THE HOT AIR SUPPLIER. AFTER THE PRE-TREATMENT PROCEDURE, ALL THE SAMPLES WERE SUBMITTED TO RADIOFREQUENCY (13.56 MHZ) PLASMAS GENERATED FROM AR (95%) AND H2 (5%) MIXTURES. TOTAL GAS PRESSURE AND EXCITATION POWER WERE 3.3 PA AND 150 W, RESPECTIVELY. EXPOSURE TIME TO THE ABLATION PROCEDURE VARIED FROM 600 TO 2400 S. AFTER THE ESTABLISHMENT OF A PRE-CLEANING CONDITION AND AN OPTIMUM PLASMA EXPOSURE TIME, IT WAS DETERMINED THE INFLUENCE OF THE GASES PROPORTION, PLASMA PRESSURE AND POWER ON THE CLEANING AND ACTIVATION OF THE CARBON STEEL. SURFACE TOPOGRAPHY AND MORPHOLOGY WERE STUDIED BY SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM) WHILE CHEMICAL COMPOSITION OF SPECIFIC POINTS WAS EVALUATED BY ENERGY DISPERSIVE SPECTROSCOPY (EDS). WITH THE ASSOCIATION OF COMBUSTION AND OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY BY INDUCED COUPLED PLASMA (ICP- OES), THE EFFECT OF THE TREATMENT PARAMETERS ON THE PROPORTION OF CHEMICAL SPECIES IN THE SAMPLES WAS DETERMINED. AS CONDUCTED HERE, THE CHEMICAL AND PHYSICAL ATTACKS WEAKENED THE SURFACE STRUCTURE OF CARBON STEEL, EXPOSING THE GRAIN BOUNDARIES. THE SUBSEQUENT ACTION OF MECHANICAL, CHEMICAL AND PLASMA TREATMENTS WAS BENEFICIAL TO THE SURFACE CLEANING AND TO ENHANCE ITS ACTIVATION. IT WAS OBSERVED THAT THE CLEANING PROCEDURE USING ONLY ISOPROPYL ALCOHOL WAS NOT ENOUGH AND THAT PLASMA TREATMENT WAS COMPLEMENTARY TO THE OTHER PROCEDURES. IN A GENERAL WAY, THE PLASMA PERFORMANCE AS A CLEANING TECHNIQUE ENHANCED FOR HIGHER POWER LEVELS AND LOWER PRESSURES. INTERMEDIARY GAS PROPORTIONS WHERE OBSERVED TO PRODUCE THE BEST RESULTS AS ONE CONCERNS SURFACE CLEANING AND ACTIVATION.

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