Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2535_1.pdf: 3922505 bytes, checksum: 8b55d9ff7c07d30d8b9fa9852fba877d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / O impacto ambiental provocado pelas indústrias têxteis com a geração de efluentes líquidos se constitui num parâmetro representativo como fator potencialmente poluidor. Um dos maiores problemas ambientais gerados durante o processo de tingimento nas lavanderias industriais é a grande quantidade de efluentes, contendo elevada carga de substâncias tóxicas, tais como os corantes. A remoção de cor dos efluentes é fundamental para o controle ambiental, uma vez que o corante interfere nos processos biológicos dos ecossistemas aquáticos. Os objetivos propostos para o desenvolvimento da dissertação visam contribuir com informações para a minimização de problemas ambientais, promovendo a avaliação dos sistemas de remoção de cor de efluentes têxteis e elaborando uma proposta para um sistema técnico e economicamente viável, visando sua aplicação em pequenas e médias empresas. Neste trabalho estudou-se a utilização de um resíduo argiloso como adsorvente, o qual apresenta grande disponibilidade na indústria de laminação do alumínio, num processo de remoção de cor em efluente típico das lavanderias de tingimento. Para avaliar a eficiência da terra de filtragem usada como adsorvente de corantes, foram utilizados três corantes: Remazol Black B, Remazol Red RB133 e Solophenyl Red 3BL, por serem representativos nos processos de tingimento e pertencerem a classes diferentes. Foram realizados dois estudos de ativação do adsorvente visando avaliar a condição mais adequada de processo e custo, no caso a ativação química e a ativação térmica (calcinação). Os estudos cinéticos e de equilíbrio em banho finito permitiram determinar a capacidade máxima de adsorção para cada corante em três valores de pH. Os resultados obtidos para o resíduo calcinado indicaram que a maior remoção é obtida com maior massa (6g), menor agitação (300rpm) e menor pH (4,0). Todavia, para a capacidade de adsorção, a sua maximização foi obtida com valores inferiores das variáveis de entrada: pH, massa e velocidade de agitação. A ativação química do resíduo mostrou-se eficiente, com alto percentual de remoção do corante de até 97%, porém a modificação na cor final da solução não se mostrou como uma boa alternativa, sendo, portanto, a ativação térmica a melhor opção. Os resultados, para o resíduo ativado termicamente (500ºC) demonstraram um bom potencial do processo visto que foram obtidos valores de remoção de corante acima de 80% com uma cinética de adsorção que se dá em tempos bem menores (<5min) que o de qualquer outro adsorvente comparado, pode-se concluir que a proposta deste trabalho se apresenta como uma alternativa viável e bastante promissora, em substituição aos métodos físico-químicos utilizados, que têm custos elevados

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T09:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Margarido_Marcos_M.pdf: 15438836 bytes, checksum: 491de04fd86872795e29486fbd162fdc (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo o estudo da influência de tratamentos termomecânicos na obtenção de estruturas reofundidas da liga Al-3,35 wt %Cu, por Fusão Parcial Controlada. Dois tipos de tratamento são utilizados. O primeiro é constituído da deformação a frio da matéria prima e seu aquecimento até uma temperatura fixa acima da solidus (TDS). No segundo, previamente à deformação e aquecimento, é efetuado um tratamento térmico de solubilização e precipitação para a obtenção de precipitados com tamanho e espaçamento interpartículas controlados (TSV). São variados os seguintes parâmetros: o tamanho de grãos da liga fundida, o grau de deformação e o tempo de tratamento isotérmico para ambos tipos de tratamentos termomecânicos. Os resultados mostram que tanto TDS quanto TSV levam a estruturas globulares reofundidas. No TDS, o tamanho médio de glóbulos nas estruturas reofundidas obtidas é independente da deformação, nos níveis estudados, porém proporcional à variação do tamanho inicial de grãos. No caso de reofundidos obtidos por TSV, o tamanho final de glóbulos é sensível às variações da deformação e do tamanho inicial dos grãos. O efeito geral do tratamento isotérmico é induzir o crescimento e maior globularização da fase primária dos reofundidos. Reduções médias de tamanho de grãos, em relação à matéria prima, da ordem de 700 e 900 % para reofundidos obtidos por TDS e TSV, respectivamente, foram conseguidos. De maneira geral TSV produz estruturas reofundidas com glóbulos mais esféricos e de menores dimensões que os obtidos por TDS, principalmente sob a aplicação de maior deformação. Os mecanismos de globularização sugeridos são engrossamento dendrítico para regiões muito pouco deformadas, fragmentação dendritica para as estruturas deformadas acima de um valor mínimo e, para as ligas envelhecidas, recristalização estimulada por partículas e separação de grãos / Abstract: This work deals with the influence of thermomechanical treatments on the production, by partial melting, of rheocast structures of an AI-3.35wt%Cu alloy. Two different treatments are performed: the first one consists of cold working the as-cast alloy and heating it to a constant temperature in the mushy zone. In the second, prior to straining and heating, the as-cast alloy is submitted to a solution and precipitation heat treatment in order to obtain dispersed second-phase particles of appropriate size and interparticle spacing. The following factors are studied: the initial grain size of the as-cast alloy,the cold working level and the time of isothermal treatment for both thermomechanical treatments. Results show that TDS and TSV are able to produce globular rheocast structures. The average diameter of TDS rheocast structures is found to be independent of the cold work levels studied but proportional to the initial grain size, while for TSV rheocastings the average diameter of globules is dependent on cold work level and on initial grain size. The overall effect of isothermal treatment is to achieve more rounded and bigger globules in rheocasting. Average reductions in grain size, compared to initial grain sizes, of 700 and 900 % for TDS and TSV rheocastings, respectively, are obtained. In general, TSV produces more rounded and smaller globules of rheocast structures than TDS, mainly at higher degrees of deformation. The suggested formation mechanisms of rheocast structures are dendrite coarsening at the less deformed regions, dendrite fragmentation when the cold work level is high enough to promote recrystallization and, for overaged alloys, particle stimulated nucleation followed by globule formation / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Eugenio José Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-07-25T21:06:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JoseEdenilGomesdos_M.pdf: 6542847 bytes, checksum: d4d77474b4e6a8c54c2e130aee80f50c (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho busca contribuir para o desenvolvimento do campo da reofundição referente à obtenção de pastas reofundidas por agitação eletromagnética em processo de lingotamento semi-continuo no âmbito nacional, analisando a possibilidade de se obter matéria prima com estruturas globulares apropriadas para processamento posterior no estado semi-sólido de ligas de baixo e médio ponto de fusão. Para tanto foi projetado e construído um equipamento capaz de produzir lingotes com diâmetro de até 80mm, por lingotamento semi-continuo e promoção de agitação eletromagnética do metal líquido durante a solidificação. A agitação eletromagnética visa a alteração da morfologia de crescimento da fase sólida primária de uma liga, no caso do trabalho para uma liga AA2011. As estruturas dos lingotes obtidos foram caracterizadas macro e microestruturalmente para análise da influência das variáveis de controle do processo (apenas da velocidade de lingotamento e presença de agitação) sobre as variáveis de resposta (espaçamento interdendrítico secundário, teor de segunda fase, diâmetro médio e fator de forma da fase sólida primária). A análise dos resultados obtidos atestam que o equipamento é eficiente em produzir lingotes com estruturas globulares, com diâmetro médio dos glóbulos em torno de 140|im e fator de forma em tomo de 2. Estes valores indicam que os lingotes obtidos estão reofundidos e apropriados portanto para uso como matéria prima em processos de tixoconformação / Abstract: This work search for contribute for the development of the rheocast production area. It is concerning about obtaining rheocast slurries by electromagnetic stirring in a semi-continuous casting apparatus, with the analysis of the possibility to obtain raw material with globular structures able for posterior processing in the semi solid state for low and medium melting point alloys. For this matter was projected and built an equipment capable of producing ingots with diameter up to 80mm, for semi-continuous casting and a system to produce the electromagnetic agitation of the liquid metal during the solidification. The electromagnetic stirring seeks the alteration of the morphology of the growing solid (the primary solid phase of the alloy - in this particularly case the alloy AA2011). The structures of the obtained ingots were characterised for macro and microstructure to analyse the influence of the control variables of the process (casting speed and agitation presence) on the answer variables (interdendritic secondary arm spacing, quantity of secondary phase, globular medium diameter and roundness in way to characterised of the primary solid phase). The analysis of the obtained results attests that the equipment is efficient to produce ingots with globular structures, with globules medium diameter around 130um and roundness around 2. These values indicate that the obtained ingots are rheocast material and therefore it is appropriate for the usages as raw material in the tixo-conformation processes / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Mauricio Prates de Campos Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arruda_AntonioCelsoFonsecade_D.pdf: 34400565 bytes, checksum: 19a028a690947838e96277fb161fa1c4 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: O presente trabalho visou o desenvolvimento de processos de refino de grão em estruturas de Alumínio Comercial e sua liga com 4,75% de Cobre, sem a adição de inoculantes ou agentes refinadores, isto é, através da utilização de substratos de nucleação potentes (regimes de alta extração de calor) e da indução de fluxos no Metal líquido que propiciem o desprendimento de cristais das paredes do molde ou canal. Foram estudadas as influências dos movimentos relativos entre o metal líquido na sua etapa de nucleação e o substrato (parede do molde ou canal de alimentação) na formação de zonas equiaxiais de granulação refinada. Analisou-se os fluxos de fluidos que ocorrem em moldes cilíndricos estacionários, rotatórios, oscilatórios e em canais refrigerados. As macroestruturas dos linqotes obtidos, através da agitação mecânica do sistema metal/molde, evidenciaram a ação dos fluxos de convecção e de Ekman como agentes libertadores de cristais junto as paredes do molde e promotores da distribuição dos mesmos ao longo do metal líquido. Os lingotes solidificados em moldes estáticos, alimentados por canais refrigerados a água, comprovaram a ação das altas condições de extração de calor, no sentido de propiciar preenchimentos de moldes com metais apresentando baixos superaquecimentos e parcialmente solidificados, consequentemente facilitando a obtenção de estruturas equiaxiais refinadas. No caso de moldes estáticos estabeleceu-se urna equação que dimensiona o comprimento crítico do canal de alimentação, para ocorrer refino de grão em função das condições de vazamento. As técnicas de refino desenvolvidas, com oscilação torcional harmônica do sistema metal/molde e alimentação de moldes estáticos por canais refrigerados a água, apresentaram potências de refino comparáveis as obtidas através do processo convencional de refino de grão do Alumínio, por inoculação com Titânio-Boro / Abstract: The present work encompassed the development of grain refining processes as applied to commercial purity Aluminium and the Al-4,75 % Cu alloys, without addition of inoculants refining agents. The techniques used employed substrates high heat extracting potential) for copious nucleation of solid and the induction of flow in liquid metal wich encouraged detachment of solid crystals from the surface of the mould wall or feeding channel. The influence of relative motion between liquid metal and cooled substrate (mould wall or feeding channel) was studied in terms of formation of a refined, equiaxed structure.The fluid flows which occured in static, rotated . and. oscillated moulds were analysed and flow in refrigerated channels was also examined. The macrostructures of ingots obtained using mechanical agitation of the mould exhibited evidence of the effect of convectional and Ekrnan flows as mechamisms for crystal detachment from the mould wall and subsequent redistribution in the bulk of the liquid. The ingots solidified in static fed through cooled channels exhibited the effect of rapid heat extraction in producing grain refinement by ensuring the metal entered the mould cavity with low superheat and containing solid particles.For the case of a static mould, an equation was developed for efficient refinement to the pouring conditions. It was shown that of the techniques developed, torsional mould oscillation and the use of a refrigerated feeding channel exhibited refinement efficiency comparable with conventional bath inoculation (with a Titanium-Boron preparation) / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ladaslav Sodek / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:02:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DiolinaMoura_M.pdf: 1953713 bytes, checksum: 9431d9b347a440cfdf626d069eb8f263 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Com o objetivo de avaliar o efeito indireto do alumínio, simulando cal agem superficial de solos ácidos, sobre a fixação biológica do nitrogênio em plantas de soja (Glycine max (L.) Merril cv. Santa Rosa), este trabalho foi desenvolvido em duas etapas...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Not informed. / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador: Ana Maria Martinez Nazar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T13:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Voorwald_HermanJacobusCornelis_D.pdf: 7396565 bytes, checksum: f3ef34e6746c13a441c84378ba3f3270 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi o de estudar os principais efeitos de interação na taxa de propagação de uma trinca por fadiga, em amostras de uma liga de alumínio 2024-T3 de espessura fina, submetida a carregamentos de amplitude variável. Os efeitos de interação estudados foram os seguintes: 1. Aceleração na taxa de propagação da trinca por fadiga em carregamentos de seqüência ascendente. 2. Retardo na taxa de propagação da trinca por fadiga em carregamentos de seqüência descendente. 3. O efeito de cargas de tração de valor menor do que as anteriores, na redução do retardo no crescimento da trinca, Na elaboração dos modelos teóricos foram utilizados a equação de Forman, que representa bem os dados empíricos obtidos em carregamentos de amplitude constante e o modelo de Willenborg. Com os resultados obtidos foi possível obter um modelo geral que pode representar o crescimento de uma trinca por fadiga submetida a um carregamento de amplitude variável / Abstract: This thesis has the objective of studyng the interaction effects on the fatigue crack propagation rate in thin samples of an aluminium alloy 2024-T3, subjected to variable amplitude loading. The following interaction effects were studied: 1. Acceleration on the fatigue crack propagation rate in ascendent sequence loading. 2. Retardation effects on the fatigue crack propagation rate in descendent sequence loading. 3. The effect of underloads on the retardation of the fatigue crack growth. To obtain the theoretical models that represent the interaction effects, the Forman expression and the Willenborg model were employed. It was possible, with those results, to elaborate a final model that represents the growth of a fatigue crack subjected to variable amplitude loading / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ana Maria Martinez Nazar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T17:52:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zangrandi_Aelcio_D.pdf: 3773467 bytes, checksum: 2e590fc9537204f8266dff2a13e205bd (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: As ligas de alumínio 7475 (5,7% Zn, 2,2% Mg, 1,6% Cu, 0,22% Cr)de uso estrutural em aeronaves, caracterizam-se por apresentar uma elevada relação resistência/peso associada a outras propriedades mecânicas como tenacidade a fratura, resistência a corrosão sob tensão e excelente comportamento em fadiga. Esse material, quando submetido a processos de conformação plástica, do tipo dobramento a frio(antes do tratamento termico de envelhecimento), para ser utilizado na forma de perfis estruturais, sofre deformações que variam da ordem de 20%, na superfície externa de curvatura de dobramento, 0% sobre a linha neutra, que passa no centro da secção transversal, alterando o comportamento mecânico da liga. Para avaliar as mudanças nas propriedades mecânicas da liga 7475- T761, foram es tudados os efeitos de diversos graus de deformação a frio entre 0 e 20%, sobre as propriedades monotônicas de tração e sobre o comportamento em fadiga ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: The 7475 aluminum alloys (5,7% Zn, 2,2% Mg, 1,6% Cu, 0,22% Cr)designed for structura1 use in aircrafts, are characterized by high strength weight ratio associated with other mechanica1 properties as fracture toughness, resistance to stress-corrosion cracking and excellent fatigue behaviour. However, this material, when it is submited to plastic conformation process, type cold bending (before artificial aging heat treatment) in order to be uti1ized in the form of structura1 profiles, undergoes strains which vary fron about 20% on externa1 surface of bending curvature to 0% upon the neutral line which passes through the center point of the cross section, producing alterations in mechanical behaviour of the alloy.To evaluate these alterations in mechanical properties of 7475-T761 aluminum alloy, the effects of several cold strains grades were studied between 0 and 20%, on monotonic tensile mechanical properties and on fatigue behavior ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

A liga de alumínio AA2024-T3, amplamente utilizada na indústria aeroespacial, apresenta elevada resistência mecânica conferida pela adição de elementos de liga, principalmente o Cu, que formam precipitados finamente distribuídos e coerentes com a matriz, durante o processo de envelhecimento controlado. No entanto, durante este processo, também se formam intermetálicos (IMs) maiores com composição e atividade eletroquímica diferentes da matriz, tornando a liga altamente suscetível a processos de corrosão localizada. A literatura apresenta diversos trabalhos sobre o estudo da corrosão da AA2024-T3 associada à presença dos IMs, porém, o tema ainda é bastante controverso, e muitos aspectos precisam ser estudados com mais detalhes ou mesmo ainda desvendados. Nos últimos anos, técnicas de microscopia de alta resolução, como a microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), associadas à espectroscopia por energia dispersiva de raios X (EDS) e a microscopia de força atômica (AFM) bem como técnicas eletroquímicas convencionais e localizadas têm auxiliado nestas pesquisas. Na presente tese serão apresentados os resultados dos estudos realizados sobre a corrosão da liga AA 2024-T3 em soluções de cloreto de baixa concentração. A investigação foi realizada aliando as técnicas de caracterização anteriormente descritas com técnicas eletroquímicas tradicionais: acompanhamento do potencial de circuito aberto (OCP) com o tempo, curvas de polarização (CP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e técnicas com elevado poder de resolução espacial: como a técnica do eletrodo vibratório de varredura (SVET). A caracterização microestrutural confirmou a heterogeneidade dos IMs, e como contribuições principais, evidenciou a existência de fases secundárias (cristalinas ou não) no interior dos próprios IMs e que a matriz da liga nas proximidades dos IMs apresenta microestrutura variável, todos estes aspectos podendo contribuir de maneira sinérgica para o complexo comportamento de corrosão exibido pelos IMs. Além do mais, mostrou-se que na corrosão os IMs estão submetidos a ataque eletroquímico e químico, este último ocasionado por aumento local do pH. Os resultados dos testes eletroquímicos convencionais mostraram que nas condições empregadas no presente estudo a corrosão da liga é dominada pelo comportamento de corrosão dos IMs, e que, dentro deste contexto, o transporte de oxigênio até os sítios catódicos formados pelos IMs, ao invés da concentração de cloretos, parece ser a etapa controladora da velocidade de corrosão. Por outro lado o tratamento da região em altas freqüências dos diagramas de EIS se mostrou um importante aliado na compreensão dos processos que ocorrem na interface quando da corrosão da liga. No que se refere às técnicas localizadas, a viabilidade do uso da técnica do eletrodo vibratório de varredura (SVET) para estudo do início da corrosão na AA2024-T3 foi avaliada e um sistema para aquisição de dados experimentais por espectroscopia de impedância localizada (LEIS) foi montado e validado. A SVET confirmou que a atividade eletroquímica da liga AA2024-T3 se inicia desde os primeiros instantes de imersão do material no eletrólito teste. / The AA2024-T3 aluminium alloy is largely used in the aerospace industry. It has high mechanical properties due to the presence of alloying elements, mainly copper, that form finely distributed precipitates coherent with the matrix, during controlled aging treatment. However, during this process, large intermetallics (IMs) are also formed with composition and electrochemical activity different from the matrix, making the alloy highly susceptible to localized corrosion. Many works have been published in literature on the corrosion behavior of the AA2024-T3 alloy associated to the presence of IMs, however, the subject is still controversial and many aspects need further detailed investigation. In the last years, high resolution microscopy techniques, such as transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) associated to X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) and atomic force microscopy (AFM) simultaneously with conventional and localized electrochemical techniques have largely contributed to these studies. In the present work the results of studies carried out on the corrosion behavior of the AA 2024-T3 alloy in chloride solutions of low concentration are presented. The investigation was undertaken by combining the above characterization techniques with conventional electrochemical techniques: open circuit potential (OCP) measurements as a function of immersion time, polarization curves (PC) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and also techniques of high spatial resolution such as scanning vibrating electrode technique (SVET). The microstructural characterization of the AA 2024-T3 alloy corroborated the heterogeneous nature of the IMs, and as the main contributions, evidenced the presence of secondary phases (either crystalline or amorphous) inside the IMs and the heterogenous microstructure of the matrix at the vicinity of the IMs. All these properties might sinergically contribute to the complex corrosion behavior showed by the IMs. Besides, it was also found that the IMs suffer electrochemical and chemical attack, this last type being caused by local pH increase. The results of the conventional electrochemical techniques showed that under the conditions adopted in the present study, the corrosion of the AA2024-T3 is ruled by the corrosion behavior of the IMs. In this perspective, the oxygen transport to the cathodic sites generated by the IMs rather than the chloride concentration, seems to be the controlling step of the corrosion rate. On the other hand, the analysis of the EIS high frequency data allowed to elucidate the the interfacial processes occurring during the corrosion of the aluminium alloy investigated. The viability of the use of SVET to study the corrosion initiation in the AA2024-T3 was evaluated and a system for experimental data acquisition by localized electrochemical impedance spectroscopy was installed and validated. The SVET showed that the electrochemical activity of the AA2024-T3 takes place since the first periods of immersion in the test electrolyte.

Neste trabalho, a investigação das propriedades de proteção proporcionadas por novos tratamentos de preparação da superfície do alumínio visando substituição de tratamentos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, foi realizada. Foram avaliados os seguintes tratamentos: passivação à base de cromo trivalente, tratamento com moléculas auto-organizáveis (Self Assembling Molecules-SAM), tratamento de imersão em água em ebulição para crescimento de óxido sobre o alumínio, imersão em água em ebulição com aditivos, especificamente, partículas de zircônia (ZrO2) e íons de cério. A combinação destes últimos tratamentos com o tratamento com moléculas autoorganizáveis também foi estudada. Foi também testado o efeito do tratamento da superfície do alumínio comercialmente puro (AA1050) com complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2. A resistência à corrosão do alumínio com os vários tratamentos foi avaliada por diversas técnicas, especificamente ensaios acelerados em câmara de névoa salina, segundo norma ASTM B-117, técnicas eletroquímicas e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As técnicas eletroquímicas adotadas foram medidas de potencial de circuito aberto (PCA) em função do tempo, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização, anódica e catódica. Os resultados mostraram que os tratamentos à base de Zr, seja com partículas nanocerâmicas (ZrO2) ou complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2, não resultaram em aumento na resistência à corrosão do alumínio, o que ficou evidente pelos ensaios de névoa salina. O tratamento com moléculas auto-organizáveis da superfície desengraxada e desoxidada também não mostrou efeito favorável na proteção contra a corrosão do alumínio. O tratamento de imersão em água em ebulição causou a formação de um filme de óxi-hidróxido poroso que favoreceu o ataque localizado na forma de corrosão por pites nas regiões de defeitos/porosidades. O tratamento com moléculas auto-organizáveis após tratamento de imersão em água fervente, por sua vez, produziu melhoria nas propriedades de proteção da camada superficial mostrando a importância da camada de oxi-hidróxido na adsorção de moléculas auto-organizáveis. O tratamento de passivação à base de cromo trivalente adotado resultou em superfície com maior resistência à corrosão que a superfície do alumínio tratada com passivante à base de cromo hexavalente mostrando que a passivação com cromo trivalente é uma alternativa viável e equivalente àquela associada com substância tóxica e poluente, como é o caso do cromo hexavalente. O tratamento associado com as melhores características de proteção contra a corrosão do alumínio AA1050 foi o de imersão em água fervente contendo íons de cério, os quais foram incorporados ao filme de oxi-hidróxido. A presença destes íons na camada de oxi-hidróxido levou à formação de precipitados de hidróxido de cério nas regiões catódicas devido ao aumento localizado da alcalinidade. A combinação deste tratamento com o tratamento com moléculas auto-organizáveis causou a deterioração das propriedades da camada superficial ao diminuir a tendência à formação dos precipitados de cério que conferem proteção nas regiões de atividade de corrosão. A combinação de ensaios acelerados de névoa salina, técnicas eletroquímicas e avaliação por microscopia eletrônica de varredura permitiram a seleção de tratamentos de modificação da superfície do alumínio que resultam em maior resistência à corrosão. / In this study, the protective properties provided by new surface treatments for aluminum aiming the replacement of treatments that are harmful to the environment and human health, have been evaluated. The following treatments were investigated: passivation in solution with trivalent chromium ions, surface modification with self assembling molecules (SAM), immersion in boiling water for oxide growth, immersion in boiling water with additives, specifically zirconia (ZrO2) particles and cerium ions. The combination of these latter treatments along with the treatment with self assembling molecules was also investigated. The effect of surface treatment of commercially pure aluminum (AA1050) with fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2 was also tested. The corrosion resistance of the various surface treatments was evaluated by various techniques, specifically, salt spray test according to ASTM B-117 standard, electrochemical techniques and scanning electron microscopy, (SEM). The electrochemical techniques used were open circuit potential measurements as a function of immersion time, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves, both anodic and cathodic. The results showed that the treatment based on Zr, either with nanoceramic zirconia particles (ZrO2) or fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2, did not increase the aluminum corrosion resistance, and this was evidenced by the salt spray tests. Immersion of degreased and deoxidized aluminum surface in solution with selfassembling molecules did not increase corrosion resistance. The treatment of immersion in boiling water for oxide growth resulted in the formation of a porous oxy-hydroxide film that assisted localized attack as pitting corrosion at the surface. The surface treatment with self-assembling molecules after immersion in boiling water for oxide growth, in turn, produced a surface layer with improved corrosion protection properties that showed the importance of an oxy-hydroxide surface layer for adsorption of self-assembling molecules. The passivation treatment based on trivalent chromium led to a surface with better corrosion resistance than that treated in a passivating solution based on hexavalent chromium. This result shows that the former is a viable alternative to replace hexavelent chromium process that is toxic and environmentally harmful. The surface treatment that produced the best corrosion performance of the aluminum AA1050 among the tested ones was the immersion in boiling water with cerium ions added which were incorporated in the oxy-hydroxide layer. The presence of the cerium ions in the surface layer led to the precipitation of cerium hydroxide at the cathodic areas due to the localized increase in alkalinity. The association of this treatment with self-assembling molecules caused deterioration of the properties of the surface layer due to the decreased susceptibility to form cerium precipitates that offer corrosion protection at the active corrosion sites. The use of salt spray tests associated with electrochemical methods and scanning electron microscopy permitted the selection of treatments for surface modification of aluminum that lead to increased corrosion resistance.

Neste trabalho, a investigação das propriedades de proteção proporcionadas por novos tratamentos de preparação da superfície do alumínio visando substituição de tratamentos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, foi realizada. Foram avaliados os seguintes tratamentos: passivação à base de cromo trivalente, tratamento com moléculas auto-organizáveis (Self Assembling Molecules-SAM), tratamento de imersão em água em ebulição para crescimento de óxido sobre o alumínio, imersão em água em ebulição com aditivos, especificamente, partículas de zircônia (ZrO2) e íons de cério. A combinação destes últimos tratamentos com o tratamento com moléculas autoorganizáveis também foi estudada. Foi também testado o efeito do tratamento da superfície do alumínio comercialmente puro (AA1050) com complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2. A resistência à corrosão do alumínio com os vários tratamentos foi avaliada por diversas técnicas, especificamente ensaios acelerados em câmara de névoa salina, segundo norma ASTM B-117, técnicas eletroquímicas e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As técnicas eletroquímicas adotadas foram medidas de potencial de circuito aberto (PCA) em função do tempo, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização, anódica e catódica. Os resultados mostraram que os tratamentos à base de Zr, seja com partículas nanocerâmicas (ZrO2) ou complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2, não resultaram em aumento na resistência à corrosão do alumínio, o que ficou evidente pelos ensaios de névoa salina. O tratamento com moléculas auto-organizáveis da superfície desengraxada e desoxidada também não mostrou efeito favorável na proteção contra a corrosão do alumínio. O tratamento de imersão em água em ebulição causou a formação de um filme de óxi-hidróxido poroso que favoreceu o ataque localizado na forma de corrosão por pites nas regiões de defeitos/porosidades. O tratamento com moléculas auto-organizáveis após tratamento de imersão em água fervente, por sua vez, produziu melhoria nas propriedades de proteção da camada superficial mostrando a importância da camada de oxi-hidróxido na adsorção de moléculas auto-organizáveis. O tratamento de passivação à base de cromo trivalente adotado resultou em superfície com maior resistência à corrosão que a superfície do alumínio tratada com passivante à base de cromo hexavalente mostrando que a passivação com cromo trivalente é uma alternativa viável e equivalente àquela associada com substância tóxica e poluente, como é o caso do cromo hexavalente. O tratamento associado com as melhores características de proteção contra a corrosão do alumínio AA1050 foi o de imersão em água fervente contendo íons de cério, os quais foram incorporados ao filme de oxi-hidróxido. A presença destes íons na camada de oxi-hidróxido levou à formação de precipitados de hidróxido de cério nas regiões catódicas devido ao aumento localizado da alcalinidade. A combinação deste tratamento com o tratamento com moléculas auto-organizáveis causou a deterioração das propriedades da camada superficial ao diminuir a tendência à formação dos precipitados de cério que conferem proteção nas regiões de atividade de corrosão. A combinação de ensaios acelerados de névoa salina, técnicas eletroquímicas e avaliação por microscopia eletrônica de varredura permitiram a seleção de tratamentos de modificação da superfície do alumínio que resultam em maior resistência à corrosão. / In this study, the protective properties provided by new surface treatments for aluminum aiming the replacement of treatments that are harmful to the environment and human health, have been evaluated. The following treatments were investigated: passivation in solution with trivalent chromium ions, surface modification with self assembling molecules (SAM), immersion in boiling water for oxide growth, immersion in boiling water with additives, specifically zirconia (ZrO2) particles and cerium ions. The combination of these latter treatments along with the treatment with self assembling molecules was also investigated. The effect of surface treatment of commercially pure aluminum (AA1050) with fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2 was also tested. The corrosion resistance of the various surface treatments was evaluated by various techniques, specifically, salt spray test according to ASTM B-117 standard, electrochemical techniques and scanning electron microscopy, (SEM). The electrochemical techniques used were open circuit potential measurements as a function of immersion time, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves, both anodic and cathodic. The results showed that the treatment based on Zr, either with nanoceramic zirconia particles (ZrO2) or fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2, did not increase the aluminum corrosion resistance, and this was evidenced by the salt spray tests. Immersion of degreased and deoxidized aluminum surface in solution with selfassembling molecules did not increase corrosion resistance. The treatment of immersion in boiling water for oxide growth resulted in the formation of a porous oxy-hydroxide film that assisted localized attack as pitting corrosion at the surface. The surface treatment with self-assembling molecules after immersion in boiling water for oxide growth, in turn, produced a surface layer with improved corrosion protection properties that showed the importance of an oxy-hydroxide surface layer for adsorption of self-assembling molecules. The passivation treatment based on trivalent chromium led to a surface with better corrosion resistance than that treated in a passivating solution based on hexavalent chromium. This result shows that the former is a viable alternative to replace hexavelent chromium process that is toxic and environmentally harmful. The surface treatment that produced the best corrosion performance of the aluminum AA1050 among the tested ones was the immersion in boiling water with cerium ions added which were incorporated in the oxy-hydroxide layer. The presence of the cerium ions in the surface layer led to the precipitation of cerium hydroxide at the cathodic areas due to the localized increase in alkalinity. The association of this treatment with self-assembling molecules caused deterioration of the properties of the surface layer due to the decreased susceptibility to form cerium precipitates that offer corrosion protection at the active corrosion sites. The use of salt spray tests associated with electrochemical methods and scanning electron microscopy permitted the selection of treatments for surface modification of aluminum that lead to increased corrosion resistance.