A eletrodeposição de zinco em soluções alcalinas a base de cianeto e na ausência do mesmo foi estudada atruvés de medidas potenciométricas e de curvas de polarjzação catódica sob condições galvanostáticas. O equilíbrio entre as formas complexas zincato e zinco-cianeto foi determinado através da relação molar CN-/OH-, que exerce influência no mecanismo de deposição do zinco. O papel do cianeto foi considerado crítico, atuando como um aditivo, inicialmente, ou como um inibidor do processo de deposição do zinco, se sua concentração for excessiva em relação a de hidroxila. Foi confirmada a hipótese de que a deposição do zinco se dá através da espécie zinco-hidroxila, embora a espécie zinco-cianeto esteja presente. Determinações de eficiências de corrente catódica foram feitas buscando a comprovação da influência do cianeto no processo. O estudo das soluções contendo apenas a espécie zinco-hidroxila sugere a formação de outras espécies além da Zn(OH)4. Foi encontrada uma concordâcia entre os resultados obtidos da relação CN-/OH- com aquela usada em processos de deposição de zinco comerciais. / Zinc electrodeposition in alkaline solutions based on cyanide and its absence was studied through potentiometric measurements and cathodic polarization experiments under galvanostatic conditions. The chemical equilibrium between the complex zincate and zinc-cyanide was determined by the molar relation CN/OH which influences the mechanism of zinc deposition. The cyanide role was considered critical: it actuates like an additive at the beggining, or like an inhibitor of the zinc deposition process if its concentration is high when compared to the hidoxide. The hypothesis that zinc deposition occurred from zinc-hidroxide species was confirmed, although zinc-cyanide can be also present. Determination of cathodic current efficiency was performed to confirm the cyanide influence in the process. The study of solutions with zinc-hidroxide species suggests the formation of other species beyond Zn(OH)2-4. Agreement between the obtained values from the molar relation CN/OH and those used in commercial zinc deposition processes was found.

Neste trabalho estudou-se a falta de aderência de eletrodepósitos de cromo, obtidos a partir do banho convencional o (Cr-0 3 250 g/1 e H SO 2,5 g/1), 2 4 à temper-atura de 55 c, sobre eletrodepósitos de níquel sulfamato e outros substratos. Os ensaios de elelrodeposição, com duração de 50 minutos, for-am r-ealizados com fontes de corrente pulsante e de tensão, sendo os depósitos poster-ior-mente avaliados por microscopia ótica e eletrônica, difr-ação de raios X e medidas de rugosidade e brilho. Constatou-se que o aumento do valor- de ripple não influencia as característ icas do depÓsito e não pr-ovoca o seu descascamento. Estas características brilho, tamanho de grão, taxa de deposição e trincas) apresentam redução quando utiliza-se a forma de onda de corrente elétrica pulsante. Verificou-se também que a aderência do cromo sofre influência do substrato e das condiçÕes iniciais de operação, tais como, densidade de cor-rente e tempo de permanência do corpo de prova no banho antes do inicio do ensaio. / In this work lhe adhesion absence in chromium electroplaling, obtained from conventional bath (CrO 250 g/1 and o 3 H SO 2,5 g/1) al 55 C , over nickel sulfamate and others 24 substrates was studied. The electroplating tests were made with a pulsal ing currenl source and a vollage source for 50 minuts. Afterwards lhe deposits were studied wilh scanning electrons microscopy, optical microscopy, X ray diffracl ion as well as roughness and brighleness measurements. It was verified lhal lhe increase in lhe ripple value didn't modify lhe paramelers lhe qualily of lhe deposits and also didn't cause exfotial ion or taminat ion in this layer. These paramelers (brighlness, grain size, deposit íon rale and crack ing) are reduced when wave shape pulsal ing current is applied. It was also verified that chromium adhesion depends on the substract and on the inicial operating condition of the bath: current density and time in which lhe substrate slayed in the bath before the beginning of the tests.

A eletrodeposição de zinco em soluções alcalinas a base de cianeto e na ausência do mesmo foi estudada atruvés de medidas potenciométricas e de curvas de polarjzação catódica sob condições galvanostáticas. O equilíbrio entre as formas complexas zincato e zinco-cianeto foi determinado através da relação molar CN-/OH-, que exerce influência no mecanismo de deposição do zinco. O papel do cianeto foi considerado crítico, atuando como um aditivo, inicialmente, ou como um inibidor do processo de deposição do zinco, se sua concentração for excessiva em relação a de hidroxila. Foi confirmada a hipótese de que a deposição do zinco se dá através da espécie zinco-hidroxila, embora a espécie zinco-cianeto esteja presente. Determinações de eficiências de corrente catódica foram feitas buscando a comprovação da influência do cianeto no processo. O estudo das soluções contendo apenas a espécie zinco-hidroxila sugere a formação de outras espécies além da Zn(OH)4. Foi encontrada uma concordâcia entre os resultados obtidos da relação CN-/OH- com aquela usada em processos de deposição de zinco comerciais. / Zinc electrodeposition in alkaline solutions based on cyanide and its absence was studied through potentiometric measurements and cathodic polarization experiments under galvanostatic conditions. The chemical equilibrium between the complex zincate and zinc-cyanide was determined by the molar relation CN/OH which influences the mechanism of zinc deposition. The cyanide role was considered critical: it actuates like an additive at the beggining, or like an inhibitor of the zinc deposition process if its concentration is high when compared to the hidoxide. The hypothesis that zinc deposition occurred from zinc-hidroxide species was confirmed, although zinc-cyanide can be also present. Determination of cathodic current efficiency was performed to confirm the cyanide influence in the process. The study of solutions with zinc-hidroxide species suggests the formation of other species beyond Zn(OH)2-4. Agreement between the obtained values from the molar relation CN/OH and those used in commercial zinc deposition processes was found.

A eletrodeposição de zinco em soluções alcalinas a base de cianeto e na ausência do mesmo foi estudada atruvés de medidas potenciométricas e de curvas de polarjzação catódica sob condições galvanostáticas. O equilíbrio entre as formas complexas zincato e zinco-cianeto foi determinado através da relação molar CN-/OH-, que exerce influência no mecanismo de deposição do zinco. O papel do cianeto foi considerado crítico, atuando como um aditivo, inicialmente, ou como um inibidor do processo de deposição do zinco, se sua concentração for excessiva em relação a de hidroxila. Foi confirmada a hipótese de que a deposição do zinco se dá através da espécie zinco-hidroxila, embora a espécie zinco-cianeto esteja presente. Determinações de eficiências de corrente catódica foram feitas buscando a comprovação da influência do cianeto no processo. O estudo das soluções contendo apenas a espécie zinco-hidroxila sugere a formação de outras espécies além da Zn(OH)4. Foi encontrada uma concordâcia entre os resultados obtidos da relação CN-/OH- com aquela usada em processos de deposição de zinco comerciais. / Zinc electrodeposition in alkaline solutions based on cyanide and its absence was studied through potentiometric measurements and cathodic polarization experiments under galvanostatic conditions. The chemical equilibrium between the complex zincate and zinc-cyanide was determined by the molar relation CN/OH which influences the mechanism of zinc deposition. The cyanide role was considered critical: it actuates like an additive at the beggining, or like an inhibitor of the zinc deposition process if its concentration is high when compared to the hidoxide. The hypothesis that zinc deposition occurred from zinc-hidroxide species was confirmed, although zinc-cyanide can be also present. Determination of cathodic current efficiency was performed to confirm the cyanide influence in the process. The study of solutions with zinc-hidroxide species suggests the formation of other species beyond Zn(OH)2-4. Agreement between the obtained values from the molar relation CN/OH and those used in commercial zinc deposition processes was found.

Neste trabalho estudou-se a falta de aderência de eletrodepósitos de cromo, obtidos a partir do banho convencional o (Cr-0 3 250 g/1 e H SO 2,5 g/1), 2 4 à temper-atura de 55 c, sobre eletrodepósitos de níquel sulfamato e outros substratos. Os ensaios de elelrodeposição, com duração de 50 minutos, for-am r-ealizados com fontes de corrente pulsante e de tensão, sendo os depósitos poster-ior-mente avaliados por microscopia ótica e eletrônica, difr-ação de raios X e medidas de rugosidade e brilho. Constatou-se que o aumento do valor- de ripple não influencia as característ icas do depÓsito e não pr-ovoca o seu descascamento. Estas características brilho, tamanho de grão, taxa de deposição e trincas) apresentam redução quando utiliza-se a forma de onda de corrente elétrica pulsante. Verificou-se também que a aderência do cromo sofre influência do substrato e das condiçÕes iniciais de operação, tais como, densidade de cor-rente e tempo de permanência do corpo de prova no banho antes do inicio do ensaio. / In this work lhe adhesion absence in chromium electroplaling, obtained from conventional bath (CrO 250 g/1 and o 3 H SO 2,5 g/1) al 55 C , over nickel sulfamate and others 24 substrates was studied. The electroplating tests were made with a pulsal ing currenl source and a vollage source for 50 minuts. Afterwards lhe deposits were studied wilh scanning electrons microscopy, optical microscopy, X ray diffracl ion as well as roughness and brighleness measurements. It was verified lhal lhe increase in lhe ripple value didn't modify lhe paramelers lhe qualily of lhe deposits and also didn't cause exfotial ion or taminat ion in this layer. These paramelers (brighlness, grain size, deposit íon rale and crack ing) are reduced when wave shape pulsal ing current is applied. It was also verified that chromium adhesion depends on the substract and on the inicial operating condition of the bath: current density and time in which lhe substrate slayed in the bath before the beginning of the tests.

Neste trabalho estudou-se a falta de aderência de eletrodepósitos de cromo, obtidos a partir do banho convencional o (Cr-0 3 250 g/1 e H SO 2,5 g/1), 2 4 à temper-atura de 55 c, sobre eletrodepósitos de níquel sulfamato e outros substratos. Os ensaios de elelrodeposição, com duração de 50 minutos, for-am r-ealizados com fontes de corrente pulsante e de tensão, sendo os depósitos poster-ior-mente avaliados por microscopia ótica e eletrônica, difr-ação de raios X e medidas de rugosidade e brilho. Constatou-se que o aumento do valor- de ripple não influencia as característ icas do depÓsito e não pr-ovoca o seu descascamento. Estas características brilho, tamanho de grão, taxa de deposição e trincas) apresentam redução quando utiliza-se a forma de onda de corrente elétrica pulsante. Verificou-se também que a aderência do cromo sofre influência do substrato e das condiçÕes iniciais de operação, tais como, densidade de cor-rente e tempo de permanência do corpo de prova no banho antes do inicio do ensaio. / In this work lhe adhesion absence in chromium electroplaling, obtained from conventional bath (CrO 250 g/1 and o 3 H SO 2,5 g/1) al 55 C , over nickel sulfamate and others 24 substrates was studied. The electroplating tests were made with a pulsal ing currenl source and a vollage source for 50 minuts. Afterwards lhe deposits were studied wilh scanning electrons microscopy, optical microscopy, X ray diffracl ion as well as roughness and brighleness measurements. It was verified lhal lhe increase in lhe ripple value didn't modify lhe paramelers lhe qualily of lhe deposits and also didn't cause exfotial ion or taminat ion in this layer. These paramelers (brighlness, grain size, deposit íon rale and crack ing) are reduced when wave shape pulsal ing current is applied. It was also verified that chromium adhesion depends on the substract and on the inicial operating condition of the bath: current density and time in which lhe substrate slayed in the bath before the beginning of the tests.

Orientadores: Rodnei Bertazzoli, Maria de Fatima Brito Sousa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T08:33:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiIglia_RosanaAparecida_M.pdf: 6248497 bytes, checksum: 1dcd5cb24d375ef33c7a6d5431163f49 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O cromo, embora apresente alto potencial tóxico, é amplamente utilizado em diversos setores industriais, principalmente para acabamento de peças metálicas. A conscientização em relação às conseqüências da poluição ambiental, tem levado ao desenvolvimento de métodos alternativos para o tratamento destes resíduos, pois os tratamentos convencionais produzem Iodos tóxicos. O estudo da redução do Cr(VI) tem a finalidade de desenvolver um processo para a sua remoção eletrolítica em efluentes aquosos, utilizando uma célula eletrolítica com um catodo de carbono vítreo reticulado. Neste estudo, utilizou-se a voltametria cíclica para a determinação dos potenciais para as três reações que ocorrem na redução do Cr(VI). Inicialmente ocorre a redução para Cr(III) em 0,29 V vs ECS, seguida pela reação de evolução de hidrogênio em -0,79V vs ECS e, finalmente a deposição de 'CR POT.O¿ é observada em -1,15 V vs ECS. Estes dados permitiram que este sistema fosse estudado pela técnica de pulso de potencial, aplicando-se pulsos com valores de potencial que privilegiassem a reação para 'CR POT.O¿. Os eletrodepósitos foram observados por microscopia eletrônica de varredura. A técnica de pulso de potencial demonstrou que o depósito de cromo ocorre através de um processo de nucleação progressiva de crescimento tridimensional. Nos ensaios de remoção eletrolítica, o processo de redução do Cr(VI) mostrou rendimento muito aquém do esperado / Abstract: Chromium, despite presenting a high toxic potential, is widely used in several industrial activities, especially in the finishing of metal ware. The concern for environmental issues has led to development of alternative methods for the treatment of the residues, since conventional treatments produce toxic sludge. The study of the reduction of Cr(VI) is aimed at developing a process for its electrolytic removal from aqueous effluents, using an electrolytic cell having a reticulated vitreous carbon cathode. In this study, we have used cyclic voltammetry to determine the potentials for the three reactions that occur during the reduction of Cr(VI). Initially, the reduction to Cr(lIl) is observed at 0.29 V vs. ECS. This is followed by the liberation of hydrogen at - 0.79 V vs. ECS and, finally, the deposition of 'CR POT.O¿ at -1,15 V vs. ECS. Then the system was studied by the potential pulse technique. The pulse potentials were chosen in such way that favoured the reaction for 'CR POT.O¿. The electrodeposited metal was observed by scanning electron microscopy. In the electrolytic removal essays, the process of Cr(VI) reduction showed a lower removal efficiency than was expected. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

O pré-tratamento de superfícies metálicas é utilizado para aumentar o desempenho contra a corrosão. Muitas peças, de diversos tamanhos, são cromatizadas, resultando em uma grande quantidade de efluentes e resíduos sólidos gerados desde o desengraxe inicial até a lavagem final. O cromo hexavalente é tóxico e cancerígeno. Isso vai contra a grande preocupação mundial da atualidade: sustentabilidade e redução do impacto ambiental. Novos processos sustentáveis têm sido estudados para reduzir os impactos ambientais. Portanto, este trabalho apresenta o desempenho de revestimentos nanocerâmicos à base de zircônio sobre substratos de zinco obtidos por eletrodeposição em meio ácido e meio alcalino. Um revestimento de nanocerâmico e posterior aplicação de revestimento tanino como potencial corante amarelo, foi avaliado, em relação aos revestimentos de cromato (CrIII e CrVI). O revestimento “nano Zr” é obtido através de solução de conversão à base de ácido hexafluorzircônio, formando camadas nanoestruturadas de óxido de zircônio na superfície. A utilização do revestimento à base de Zr melhora a resistência à corrosão do aço zincado. A adição de um tanino possibilita a visualização do revestimento “nano Zr” sobre as peças zincadas, visto que sua camada é, originalmente, transparente. Os ensaios de EIE e polarização demonstraram um desempenho equivalente do revestimento “nano Zr” com posterior aplicação de revestimento tanino ao revestimento de CrIII para as peças zincadas alcalina e ácida. Foi conseguida a cor amarela esperada para estas amostras, com a aplicação dos revestimentos em duas etapas. Os resultados demonstraram que o uso deste tipo de revestimento é promissor na substituição do processo de cromatização. / Pre-treatment of metal surfaces is used to increase the performance against corrosion. Many pieces of different sizes are chromatid, resulting in a large amount of wastewater and solid waste generated from the initial to the final stages of the process. Hexavalent chromium is toxic and carcinogenic. This goes against the great global concern today: sustainability and reducing environmental impact. New sustainable processes have been studied to reduce environmental impacts. Therefore, this paper presents the performance of zirconium nanoceramic based coatings on zinc substrates obtained by electrodeposition in acidic and alkaline baths. A nanoceramic coating and subsequent application of a potential tannin yellow dye was evaluated in relation to the chromate coatings (CrIII and CrVI). The coating "nano Zr" is obtained through conversion based solution hexafluorzirconic acid forming nanostructured layers of zirconium oxide on the surface. The use of Zr based coating improves the corrosion resistance of galvanized steel. The addition of a tannin allows visualization of the coating "nano Zr" on galvanized parts, because its layer is originally transparent. The EIS and polarization tests showed an equivalent coating performance "nano Zr" with further application of the coating tannin CrIII for alkaline and acidic parts galvanized coating. In addition, it was achieved the expected yellow for these samples, with the application of the coatings in two steps. The results showed that the use of this type of coating is promising in the replacement of chromating process.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-10Bitstream added on 2014-06-13T20:08:15Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_fcz_me_guara.pdf: 1112115 bytes, checksum: f48dedb240f2c907356f7c4daede3a1f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho abordou a investigação da variação de alguns parâmetros de eletrodeposição na obtenção de revestimentos de ligas ZnFe e ZnFeCo com a finalidade de proteção anticorrosiva para o aço. Tais revestimentos foram obtidos galvanostaticamente em soluções ácidas de cloreto. Inicialmente determinou-se a concentração ideal do complexante citrato na solução de eletrodeposição. A seguir fez-se uma investigação da influência da concentração de zinco e da densidade de corrente aplicada na obtenção dos eletrodepósitos das ligas binária e ternária. Os ensaios de dissolução potenciodinâmica e galvanostática revelaram que os revestimentos de liga ZnFe e ZnFeCo obtidos em baixas concentrações de Zn2+ apresentaram teores elevados de ferro, com a presença de picos de corrente deslocados em relação aos picos de corrente dos metais puros, indicando a formação de ligas. Observou-se também enriquecimento de ferro na liga quando maiores densidades de corrente foram aplicadas ao sistema. As análises de microscopia MEV/EDS e difração de raios X confirmaram os resultados obtidos nos ensaios eletroquímicos. Quando os eletrodepósitos foram obtidos em concentrações mais elevadas de Zn2+ as imagens mostraram grãos semelhantes aos hexagonais, característicos do zinco puro, bem como a presença de linhas indicativas da presença da fase do zinco no difratograma de raios X. A diminuição da concentração de Zn2+ na solução de eletrodeposição resultou no aumento do teor de ferro e consequentemente, houve uma diminuição gradual no tamanho dos grãos. Os difratogramas apresentaram distorção da fase devido à maior incorporação de átomos de ferro na rede cristalina do zinco. Para a liga ZnFeCo o efeito da... / This work was intended to investigate the variation of some parameters of electrodeposition, in obtaining ZnFe and ZnFeCo alloy coatings, in order to protect the steel against corrosion. Such coatings were obtained under galvanostatic conditions in chloride acid baths. First, the ideal citrate concentration was determined in the electrodeposition bath. Next, an investigation about the influence on zinc concentration and applied current density was carried out in order to obtain binary and ternary alloy coatings. Tests of potentiodynamic and galvanostatic dissolution revealed that coatings of ZnFe and ZnFeCo alloy, which were obtained in low zinc concentration, showed high iron contents, through typical potential peak displacements. There was also an increase in iron percentage when higher current density was applied to the system. SEM/EDS and XRD analyses confirmed the results obtained in electrochemical tests. When the coatings were obtained in higher zinc concentration, the images showed hexagonal grains, as well as characteristic lines presence of zinc -phase in xray diffractogram. Zinc concentration decrease in electrodeposits solution resulted in iron content increase and then there was a gradual grains refinement. Diffractograms patterns presented distortion in zinc -phase due to higher annexation of iron atoms in the zinc crystal lattice. The effects of zinc concentration and current density for the ternary alloy were similar to those for the binary alloy. There was an increase of iron percentage in the ternary alloy when compared to the binary alloy, after adding cobalt to the electrodeposition bath. The iron and cobalt in the zinc crystal lattice caused the -phase distortion. When the cobalt was added to the alloy coating, the images SEM showed nodular grains. The increase of cobalt and iron in the alloy coating resulted... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-29T16:01:20Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO MICHELE pdf.pdf: 2187293 bytes, checksum: dd92a6d94f3a776555832862bedbdd25 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-29T16:02:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO MICHELE pdf.pdf: 2187293 bytes, checksum: dd92a6d94f3a776555832862bedbdd25 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T16:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO MICHELE pdf.pdf: 2187293 bytes, checksum: dd92a6d94f3a776555832862bedbdd25 (MD5) / O processo de galvanização por meio do zinco é bastante utilizado pelas industrias na proteção contra corrosão de ligas ferrosas. O depósito de zinco tem um custo relativamente baixo comparado a outros revestimentos com esta mesma finalidade, no entanto, sua resistência à corrosão é inferior à maioria dos depósitos protetores. Pesquisas relacionadas a avaliação da resistência contra corrosão da liga de Zn-Ni utilizando o glicerol como aditivo no banho de eletrodeposição, mostraram elevação na resistência à corrosão e na eficiência de deposição. Este trabalho avaliou o efeito do mesmo aditivo, o glicerol, na resistência à corrosão, eficiência de deposição e morfologia do depósito de zinco, obtido por eletrodeposição. Utilizaram-se 6 (seis) concentrações diferentes do glicerol no banho de eletrodeposição do zinco comparando-os com o banho sem o aditivo, sendo estas: 0,03 mol/L; 0,07 mol/L; 0,14 mol/L; 0,27 mol/L; 0,55 mol/L; 0,82 mol/L. As eletrodeposições foram realizadas sobre o aço AISI 1020 que atuou como substrato, utilizando uma densidade de corrente de 10 mA/cm2, obtendo um filme de 5 μm de espessura. A avaliação da resistência à corrosão foi feita por meio de ensaios eletroquímicos como, Voltametria Cíclica e Polarização Linear e através do ensaio de Perda de Massa no meio corrosivo NaCl 0,5 M. A eficiência de deposição foi realizada através da comparação entre as massas, teórica e real do revestimento. A morfologia e estrutura do filme foi analisada através das técnicas Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrometria de Difração de Raios X (DRX). Os resultados obtidos mostraram ser promissora a adição do glicerol no banho de eletrodeposição para obtenção do revestimento de zinco.