Estudo do comportamento eletroquímico e propriedades superficiais de filmes eletrodepositados de carbono tipo diamante (DLC - Diamond-Like Carbon) com 3,5-difenilisoxazol sobre a liga de alumínio AA2024-T3

Abstract

A liga de alumínio AA2024-T3 foi pré-tratada de diversas formas, a fim de estudar o efeito na superfície e assim verificar qual preparo pode aumentar a adesão do filme a ser depositado. Para selecionar o tratamento mais adequado, foram analisados diversos parâmetros de rugosidade. As propriedades dos filmes de carbono tipo diamante (DLC) com adição do 3,5-difenilisoxazol sobre a liga AA2024-T3 foram avaliados através de estudos eletroquímicos como Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), Potencial de Circuito aberto (OCP) e Voltametria Cíclica (VC) e de superfície como Microscopia Eletrônica de Varredura com mapeamento químico por Espectroscopia por energia dispersiva (MEV-EDS), ângulo de contato e Espectroscopia Raman. A isoterma de adsorção foi estudada através do monitoramento da corrente máxima durante a eletrodeposição do 3,5-difenilisoxazol na superfície da liga AA2024-T3 com DLC em – 2,8 V, de acordo com diferentes concentrações de 3,5-difenilisoxazol de 0,0017; 0,0180; 0,0500; 0,0600 e 0,1000 mol.L-1, a fim de avaliar se a adsorção do 3,5-difenilisoxazol ocorreu de forma efetiva na liga de alumínio com DLC. As imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram que os filmes de DLC possuem microtrincas, e que a eletrodeposição do composto 3,5-difenilisoxazol sintetizado em laboratório foi possível selar estas imperfeições. Medidas de EIE se mostraram eficientes no monitoramento do fenômeno corrosivo em meio contendo NaCl 0,1 mol.L-1 em 1 hora, 3, 7, 18, 24 e 28 dias. As análises de MEV-EDS e de rugosidade detectaram a eletrodeposição do 3,5-difenilisoxazol, as medidas de ângulo de contato mostraram que a amostra sob tratamento mecânico apresentou maior eficiência contra a corrosão com filmes de DLC. A análise de isoterma de adsorção mostrou a presença de uma monocamada na superfície metálica segundo Langmuir.

The AA2024-T3 aluminum alloy was pre-treated in different ways, in order to study the effect on the surface and thus verify which preparation can increase the adhesion of the film to be deposited. To select the most appropriate treatment, several roughness parameters were analyzed. The properties of Diamond-Like Carbon (DLC) films with the addition of 3,5-diphenylisoxazole on the AA2024-T3 alloy were evaluated through electrochemical studies such as Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Open Circuit Potential (OCP) and Cyclic Voltammetry (CV) and surface as Scanning Electron Microscopy with chemical mapping by Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), contact angle and Raman Spectroscopy. The adsorption isotherm was studied by monitoring the maximum current during the electrodeposition of 3,5-diphenylisoxazole on the surface of the AA2024-T3 alloy with DLC at – 2.8 V, according to different concentrations of 3,5-diphenylisoxazole from 0.0017; 0.0180; 0.0500; 0.0600 and 0.1000 mol.L-1, in order to evaluate whether the adsorption of 3,5-diphenylisoxazole occurred effectively in the aluminum alloy with DLC. Scanning electron microscopy images showed that the DLC films have microcracks, and that the electrodeposition of the compound 3,5-diphenylisoxazole synthesized in the laboratory was able to seal these imperfections. EIE measurements were efficient in monitoring the corrosive phenomenon in a medium containing 0.1 mol.L-1 NaCl in 1 hour, 3, 7, 18, 24 and 28 days. SEM-EDS and roughness analyzes detected electrodeposition of 3,5-diphenylisoxazole, contact angle measurements showed that the sample under mechanical treatment showed greater efficiency against corrosion with DLC films. The adsorption isotherm analysis showed the presence of a monolayer on the metallic surface according to Langmuir.