Impact of Zinc Concentration and pH in the Electroplating Process in an Acid Sulfate-Based Solution
Apesar de suas boas propriedades mecânicas e sua relação custo-benefício, o aço apresenta grande susceptibilidade à degradação por meio da corrosão. Dentre as técnicas utilizadas para a proteção dessas estruturas, pode-se citar o emprego de revestimentos metálicos como a eletrodeposição do zinco sobre o aço, em processo denominado eletrogalvanização. No entanto, o processo é bastante sensível a diversos fatores operacionais e de banho que podem afetar a eficiência do processo, a qualidade do depósito e, consequentemente, a resistência mecânica e à corrosão do material final, como a concentração de zinco, o pH, a temperatura e até mesmo a presença de contaminantes. Portanto, o presente trabalho avaliou a eficiência de corrente e as modificações morfológicas do revestimento por meio da Microscopia Ótica (MO) do aço eletrogalvanizado variando a concentração de zinco e o pH do eletrólito, independentemente, em meio ácido contendo sulfato. Não foi observada variação significativa nos valores de eficiência de corrente com o aumento tanto da concentração de zinco quanto com o aumento do pH do eletrólito. A eficiência de corrente em todas as condições avaliadas manteve-se superior a 90 %, permitindo a classificação do processo como sendo eficiente. A amostra eletrogalvanizada no pH 2,5 apresentou maior homogeneidade e regularidade na morfologia superficial do revestimento, conforme evidenciado pelas análises via MO. Enquanto que a menor concentração de zinco avaliada (40 g.L-1) aparentou ter maior rugosidade, quando comparada com as demais amostras em outras concentrações. Este comportamento sugere que o aumento da concentração de zinco melhorou a homogeneidade do depósito até a concentração de 50 g.L-1, enquanto o pH 2,5 apresentou melhor aspecto visual. Portanto, com base nas condições avaliadas, recomenda-se o uso de 50 g.L-1 de zinco e pH de 2,5.
Impact of Zinc Concentration and pH in the Electroplating Process in an Acid Sulfate-Based Solution
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DOI: 10.22533/at.ed.5152106105
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Palavras-chave: Revestimento metálico; Eletrogalvanização; Parâmetros operacionais; Eficiência de corrente; Morfologia do revestimento
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Keywords: Metallic coating; Electrogalvanization; Operational parameter; Current efficiency; Coating morphology
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Abstract:
The steels have good mechanical properties and an interesting cost-benefit ratio, but they are highly susceptible to corrosion degradation. One of the largest used corrosion protection techniques is the metallic coatings, such as the electrodeposition of zinc ions on steel in a process known as electroplating. Many factors can affect the efficiency of the process, the deposit quality, and, consequently, the mechanical and corrosion resistance, such as zinc concentration, pH, temperature, and even the presence of contaminants in the electrolyte bath. Therefore, this work evaluated the current efficiency and the morphological modifications by optical microscopy (OM) of the electroplated steel varying independently the zinc concentration and pH in an acid sulfate-based solution. No significant variation was observed at the current efficiency by increasing the zinc concentration or pH. The current efficiency in all conditions evaluated reached values over 90 %, which allows us to classify the process as efficient varying both operational conditions in the range studied. The sample electroplated at initial pH 2.5 presented the greatest homogeneity and regularity of the surface morphology by OM analysis. The lowest zinc concentration evaluated (40 g.L-1) appeared to have greater roughness, while the others samples had similar morphology. Such behavior suggests that the increase in zinc concentration improved the homogeneity of the deposit until 50 g.L-1, while pH 2.5 showed a better appearance. Therefore, under the conditions evaluated, we recommend the use of 50 g.L-1 at a pH of 2.5.
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Número de páginas: 13
- Pedro Manoel Silveira Campos
- Tácia Costa Veloso
- Vera Rosa Capelossi
- Gabriel Abelha Carrijo Gonçalves
