Title

Eletrodeposição Galvanostática de Zinco sobre Substrato de Aço para Proteção Anticorrosiva

Galvanostatic Electrodeposition of Zinc on Steel Substrate for Corrosion Protection

Authorship

CASTRO, ALFREDO GUSTAVO DE MELO; SOUZA, IAGO CORRÊA DE; COSTA, ALBERTO NEI CARVALHO; FERREIRA, ELIVELTON ALVES

CASTRO, ALFREDO GUSTAVO DE MELO

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SOUZA, IAGO CORRÊA DE

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COSTA, ALBERTO NEI CARVALHO

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FERREIRA, ELIVELTON ALVES

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DOI

10.5151/2594-5327-44294

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Abstract

Este trabalho teve como objetivo desenvolver um revestimento de zinco por eletrodeposição em substrato de aço como alternativa na proteção contra a corrosão, suprindo a escassez de relatos na literatura sobre o uso dessa técnica específica para essa finalidade. A metodologia consistiu na preparação superficial das matrizes metálicas, seguida pela aplicação do revestimento utilizando uma célula eletroquímica de modo galvanostático. O processo ocorreu em temperatura ambiente, sem agitação, sob densidade de corrente de 40 mA cm-2 a partir de um banho ácido à base de sulfato de zinco com pH médio de 4,6, avaliando-se o tempo total de 45 minutos e reduções para metade e um quarto do intervalo. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelaram uma morfologia de depósitos dendríticos na superfície da camada depositada, cuja seção transversal no tempo total apresentou espessuras variando de 9,16 a 66,61 µm, enquanto tempos menores expuseram regiões do substrato. A quantificação de massa comprovou a previsibilidade do método por meio de uma relação linear direta com o tempo (R2 = 0,9992). Os resultados de EDS confirmaram a pureza do revestimento com 100% de zinco elementar na região depositada, e a difração de raios X (DRX) atestou a presença exclusiva de picos característicos do zinco metálico na superfície. Conclui-se que o método empregado se demonstrou viável, preciso e eficiente para a obtenção de revestimentos protetivos puros.

This study aimed to develop a zinc coating by electrodeposition on a steel substrate as an alternative for corrosion protection, addressing the lack of literature reports on this specific technique for this purpose. The methodology involved surface preparation of the metal matrices, followed by coating application using an electrochemical cell in galvanostatic mode. The process was carried out at room temperature without agitation, under a current density of 40 mA cm-2 utilizing an acid zinc sulfate bath with an average pH of 4.6, evaluating the total time of 45 minutes and reductions to half and one-quarter of the interval. Scanning electron microscopy (SEM) analyses revealed a dendritic deposit morphology on the coating surface, whose cross-section at total time showed thicknesses ranging from 9.16 to 66.61 µm, while shorter times exposed substrate regions. Mass quantification proved the predictability of the method through a direct linear relationship with time (R2 = 0.9992). EDS results confirmed coating purity with 100% elemental zinc in the deposited zone, and X-ray diffraction (XRD) verified the exclusive presence of characteristic metallic zinc peaks on the surface. In conclusion, the applied method proved to be feasible, precise, and efficient for obtaining pure protective coatings.

Keywords

Eletrodeposição, Zinco, Relação Massa-tempo, Proteção anticorrosiva

Electrodeposition, Zinc, Mass-time relationship, Corrosion protection