CPM 2022 - Jornadas de Corrosão e Proteção de Materiais: Comunicações
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- Avaliação da resistência à exposição atmosférica de madeiras termo-modificadasPublication . Godinho, Delfina; Araújo, Solange; Paiva Luís, Teresa; Ferreira, Cristina; Quilhó, Teresa; Gominho, Jorge; Cunha Diamantino, TeresaRESUMO: Em sentido lato pode-se afirmar que a madeira sofre biocorrosão, o que constitui um fator limitante para a sua aplicação no exterior, caso não haja uma proteção adequada. A termo-modifcação é um dos métodos utilizados para aumentar a durabilidade da madeira. Uma das vantagens deste processo é que não requer qualquer tipo de adição de químicos. A temperatura utilizada no processo induz a alterações químicas dos constituintes da matriz celular que promovem o aumento da durabilidade aos agentes bióticos e abióticos, mas também provoca alterações nas propriedades mecânicas, nomeadamente a diminuição do módulo de elasticidade (MOE) e de rotura (MOR). O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da durabilidade da madeira termo-modificada de 3 espécies: o pinheiro-bravo (Pinus pinaster), a principal espécie utilizada pela indústria portuguesa de madeira sólida, a acácia (Acacia melanoxylon) e o freixo (Fraxinus excelsior). Amostras destas madeiras termomodificadas foram depois, expostas durante 2 anos em duas estações de ensaio representativas de dois ambientes diferentes, no Lumiar (ambiente urbano) e em Sines (ambiente marítimo/industrial). A avaliação da resistência da madeira à exposição atmosférica, incluiu a recolha de amostras ao longo de 24 meses de exposição e a análise das superfícies das amostras por espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) com acessório de refletância total atenuada (ATR) e por microscopia eletrónica de varrimento (SEM) com um espectrómetro de raios X de energia dispersiva (EDS) associado. Os resultados preliminares indicam um comportamento semelhante para todas as madeiras expostas em ambas as estações. Verificou-se, contudo, que embora se tivesse observado o aparecimento de fendas e de inúmeras partículas na superfície de todas as madeiras, houve uma maior incidência nas expostas em Sines (zona com maiores variações de humidade e temperatura), nomeadamente nas amostras de 9 meses, onde se observaram na superfície cristais de NaCl, devido à proximidade desta estação da orla marítima. Os espetros de FTIR-ATR indicam ter ocorrido diminuição do teor em hemiceluloses e de lenhina na superfície das amostras principalmente nas amostras recolhidas após os 24 meses de exposição, tanto em Sines como no Lumiar.
- Banhos de anodização contendo aditivos sustentáveis utilizados para proteção contra corrosão na liga AA2024-T3Publication . Proença, Carla Sofia; Serrano, B.; Cabral, A. M.; Correia, J. P.; Araujo, Maria EduardaRESUMO: A liga de alumínio 2024-T3 é uma das ligas mais utilizadas na indústria aeronáutica devido às suas boas propriedades mecânicas. No entanto, devido à presença de partículas intermetálicas de cobre na sua matriz, esta liga é muito suscetível à corrosão. O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a capacidade de inibição da corrosão, de camadas de conversão eletroquímica obtidas com banhos de anodização e posteriormente seladas. Os banhos continham aditivos orgânicos de origem natural. Foram estudados os aditivos orgânicos sorbitol (SSA) e xilitol (XSA), e feita uma comparação com os filmes obtidos no banho de anodização em que foi utilizado o ácido tartárico (TSA). A resistência à corrosão das amostras tratadas foi monitorizada por ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica. Recorreu-se à técnica de voltametria cíclica para obter informação sobre o mecanismo de inibição de cada um dos aditivos envolvidos neste estudo. Para determinar as possíveis interações químicas entre os aditivos com capacidade inibidora utilizados e o substrato, recorreu-se à técnica de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A morfologia das amostras tratadas com estes compostos foi avaliada por microscopia eletrónica de varrimento acoplada com Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X.
- Changing the landscape of thermal insulating coatingsPublication . Wilds, Neil; Azevedo, JoaoABSTRACT: This paper details the development, application and performance verification testing of a next generation thermal insulating coating system based upon an Ultra High Build material with better application and insulative properties than current Thermal Insulating Coatings (TIC). The novel technology, based upon a carefully selected combination of insulation particles and unique waterborne acrylic resin system, widens the range of situations where TICs can advantageously replace conventional thermal insulation for personal protection (PPE) and solar radiant heat control purposes, reducing the risk of Corrosion Under Insulation (CUI) and installation time and cost.
- Continued corrosion protection of aluminium alloy 2024 through layered double hydroxide UV-degradationPublication . Vieira, Daniel; Salak, A. N.; Vieira, J. M.; Brett, Christopher M.A.ABSTRACT: In the last decade, the necessity to improve corrosion protection has dramatically affected the industry. Layered double hydroxides emerge as a possibility to overcome this problem due to their ability as a carrier of corrosion protection species. In this work, cerium cations, which possess corrosion protection ability, were incorporated in the LDH structure via partial substitution of aluminium cations. The changes occurring to LDH when exposed for an extended period to UV-radiation and its degradation with release of Ce3+ from the hydroxide layers has been studied and is presented in this work.
- Corrosion and anticorrosive protection by painting of aluminum rolling stockPublication . Rosa, Teresa; Marques, Maria João; Gonçalves, Rita; Carvalho, Francisco; Leal, Cristóvão Francisco; Ferreira, Cristina; Cunha Diamantino, TeresaABSTRACT: Due to its characteristics, aluminum and its alloys have been widely used in the manufacture of high-speed rolling stock. The series 4000 (Alfa Pendular service), manufactured by Fiat Ferroviaria (current Alstom), have aluminum alloy case structure, highlighting the 6082 alloy due to its good formability, with applications at structure level [1]. In operation since 1999, they are subjected to reactive maintenance and planned maintenance. Regarding maintenance related to the corrosion protection of structures, it is of particular importance to develop an appropriate specification and ensure that all tasks, with particular emphasis on those associated with surface preparation and corrosion protection by painting, are performed in accordance with improved practices to ensure longer service life. In addition to the conditions inherent to the service, the vandalism to which the material is subjected, foreign bodies that cause mechanical damages, various atmospheric conditions with environments of different categories of corrosivity, as well as accumulation of water/condensates or cleaning products/graffiti removers, are factors that contribute to the degradation of the material.
- Corrosion behaviour in artificial saliva of medical grade SS316L sputter-coated with DLC films: the effect of adhesion layersPublication . Frois, António; Faia, Pedro; Santos, Luis; Santos, Ana; Louro, C.ABSTRACT: Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) top layer was deposited onto 316L medical grade stainless steel by reactive magnetron sputtering with two types of interlayers, based on Cr and Ti. The goal was to evaluate the effect of the adhesion-promoting layers on the overall coating/substrate system. After the immersion test in acidic artificial saliva, no surface signs of corrosion were detected. However, the Cr-based interlayer enhanced the metallic ions release, whereas the Ti-based one seems to improve the corrosion resistance. Electrochemical Impedance Spectroscopy was also used to evaluate galvanic corrosion evolution at the adhesion interfaces.
- Corrosion behaviour of FE and NI-based alloys in solar salt and corrosion mitigation strategies via protective coatingsPublication . Oskay, Ceyhun; Meißner, Tobias; Grégoire, Benjamin; Burek, B.O.; Schlereth, Clara; Bonk, Alexander; Bik, Maciej; Solimani, Ali; Galetz, MathiasABSTRACT: This study investigated the corrosion behaviour of commercial and model Fe- and Ni-based alloys in solar salt at 600°C. The thermal decomposition of nitrate salts led to an increasing concentration of oxidizing agents in the salt melt and thus to a higher corrosion rate. For Fe-based alloys, the oxide scales contained a Na- and Fe-rich outer layer, followed by an inner Cr-rich layer and nitridation as well as Cr-depletion was observed at the scale/metal interface. Furthermore, higher extent of chloride impurities in solar salt, led to a significantly higher corrosion rate for ferritic-martensitic alloys. For Ni-based alloys, the formation of a duplex scale consisting of a NiO outer and Ni-Cr spinel layer showed protective character during isothermal exposure; however even for Ni-based alloys, Cr was detected in the salt melt, which showed evidence for its dissolution in the melt as toxic hexavalent Cr. Diffusion aluminide and electroless Ni-P coatings deposited on cost-efficient ferriticmartensitic alloys led to formation of protective oxide scales and hindered the Cr-dissolution into the salt melt.
- Corrosividade de sais de lítio para armazenamento de energia em centrais de concentração solarPublication . Gil, Mafalda; Pedrosa, Fátima; Paiva Luís, Teresa; Figueira Vasques, Isabel; Lourenço, Maria José V.; Cunha Diamantino, TeresaRESUMO: O presente trabalho tem como objetivo estudar a corrosão de um aço inoxidável em contacto com um fluido de transferência de calor alternativo, para que possa ser utilizado como material estrutural no sistema de armazenamento de energia térmica numa central de energia solar de concentração (CSP). A atividade experimental envolveu a imersão do aço AISI 316L, em condições estáticas, numa mistura de sal ternário com Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 (32,1; 33,4; 34,5 % m/m) durante 3000 h a 650 °C. A perda de massa ao longo do tempo de exposição é elevada com um aumento linear a partir das 120 horas de exposição. Através das técnicas SEM/EDS e DRX foi possível verificar a existência de várias camadas de óxidos com diferentes composições químicas, o que aliado ao aumento das suas espessuras ao longo do tempo, permitiu compreender os mecanismos de corrosão envolvidos. As amostras de sal retiradas ao longo do tempo foram caracterizadas por DSC e comparadas com a mistura pura de modo avaliar a sua estabilidade.
- Desenvolvimento de uma tinta espectralmente selectiva sensível à espessura (TSSS) para sistemas de conversão fototérmicaPublication . Alves, Isabel N.; Soares, Elsa; Carvalho, Maria João; Cunha Diamantino, TeresaRESUMO: As tintas espectralmente seletivas surgem como alternativa aos revestimentos seletivos obtidos por métodos de deposição a vácuo para sistemas de energia solar térmica. Um dos benefícios da sua utilização é a possibilidade de recurso a técnicas de aplicação e manutenção mais simples, disponibilidade comercial a mais baixo custo e elevada durabilidade/proteção anticorrosiva. Existem apenas algumas tintas comerciais capazes de produzir revestimentos com elevado desempenho ótico e simultaneamente elevada estabilidade térmica. É urgente o desenvolvimento de soluções que evitem a diminuição da absortância solar e o aumento da emissividade térmica destes revestimentos e que simultaneamente não comprometam o desempenho anticorrosivo. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma tinta seletiva cujas características se enquadram neste tipo de revestimento seletivo, a serem aplicadas em sistemas de energia solar térmica para baixas-médias temperaturas, visando a melhoria do desempenho destes sistemas no que respeita tanto às propriedades óticas dos revestimentos, como à durabilidade de materiais e tempo de vida da tinta, considerando matérias-primas comercialmente acessíveis e técnicas de aplicação mais simples.
- A direct comparative study of the corrosion behaviour of Si-free and Si-rich slurry aluminide coatings in molten carbonate meltsPublication . Audigié, Pauline; Rodríguez Catela, Sergio; Agüero, Alina; Pedrosa, Fátima; Paiva Luís, Teresa; Cunha Diamantino, TeresaABSTRACT: This study is focused on the evaluation of the hot corrosion behaviour of two low-cost slurry aluminide coatings with and without Si addition deposited on ferritic-martensitic steels, comparing them with uncoated steel, after 1000-h of exposure to Li, K, Na molten carbonates at 650ºC, under static and dynamic conditions with a high linear velocity (1.3 m/s). Both coatings evidenced a high performance increase in comparison with uncoated substrates after exposure in both conditions. Both coatings behaved in a similar way according to the gravimetric results. However, after dynamic exposure, the Si-free aluminide maintained its morphology and composition after 1000 h with α-LiAlO2 as the only corrosion product while the Si-rich coating showed a higher attack extent in the outer part and developed a large quantity of voids at the coating/substrate interface, leading to substrate corrosion.
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