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Ligas de zinco de interesse tecnológico: estudo do revestimento anticorrosivo ZnAl e da eletrodeposição do semicondutor ZnTe.

by Gomes da, Paulo Sérgio

Abstract (Summary)
O presente trabalho consiste no estudo de revestimentos funcionais com aplicação industrial nos setores metal-mecânico e energia. Para isto, foram estudados revestimentos de ZnAl, como camada protetora contra a corrosão, e realizado o desenvolvimento e a caracterização do revestimento (filme) semicondutor ZnTe para o aproveitamento da energia solar. Adicionalmente, foi desenvolvido um revestimento (filme fino) transparente condutor SnO2:F, depositado sobre vidro comum, para ser usado como substrato na eletrodeposição do filme ZnTe. O estudo de corrosão do revestimento Zn-55Al (galvalume), depositado sobre substrato de aço carbono, foi feito como parte da caracterização de materiais tecnológicos que estão sendo produzidos no Brasil. O filme semicondutor policristalino de ZnTe foi produzido por técnica eletroquímica, bem como a sua caracterização básica por voltametria cíclica e cronoamperometria. O substrato transparente condutor foi produzido por spray pyrolysis a partir de parâmetros operacionais definidos no próprio laboratório. A produção do substrato transparente condutor foi feita por ser uma técnica ainda inexistente em processos industriais e comerciais no Brasil, tendo que ser importado. Foram usadas técnicas eletroquímicas para o estudo de corrosão do revestimento industrial Zn55Al, obtenção e caracterização do ZnTe e estabilidade química do SnO2:F. A caracterização morfológica foi feita por Microscopia Eletrônica de Varredura(MEV). Associada ao MEV pode-se citar a técnica de Energia Dispersiva de raios-X (EDX) como uma técnica semi-quantitativa e semi-qualitativa na complementação do estudo morfológico. A técnica de difração de raios-X (DRX) foi utilizada como técnica qualitativa e estrutural que esclareçam as informações obtidas por MEV e EDX. A xii caracterização ótica dos filmes SnO2:F e ZnTe foi feita por transmitância na faixa do visível, que é a faixa de operação para sistemas fotovoltaicos. Foi observado que o revestimento Zn55Al, mesmo com um potencial de corrosão menor que o zinco puro, apresentou maior resistência à corrosão devido à formação de camada passivante e que o processo de corrosão inicia-se nas regiões interdendríticas, ricas em zinco com formação microrrachaduras. Este comportamento foi comparativo entre os testes acelerados em meio aquoso, ematmosfera marinha e avaliação por perda de massa. Na obtenção dos filmes ZnTe, foi observado que no pH = 4,5 ocorre a formação do filme de estequiometria 1:1 a um potencial ?0,60V (versus Ag/AgCl), e temperatura de 60oC, ao abrigo da luz visível (escuro). Adicionalmente, por medidasde transmitância, foi determinado o gap de energia (Eg) de 2,44 eV, com lmáx = 702,3nm, condição satisfatória para o uso em janelas de conversão fotovoltaica. Os filmes de SnO2:F apresentaram transmitância máxima de 92,27% em l = 682nm e resistência média de superfície de 30±10 W/ . Por outro lado, foi observado por volttametria cíclica, uma boa estabilidade eletroquímica em meio ácido (pH = 1) por voltametria cíclica.
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Bibliographical Information:

Advisor:Adriana Nunes Correia; Lúcia Helena Mascaro; Marcelo Andrade Macedo; Antonio Sergio Bezerra Sombra; Pedro de Lima Neto

School:Universidade Federal do Ceará

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Eletroquímica, energia solar, corrosão e anticorrosivos, semicondutores

ISBN:

Date of Publication:03/14/2006

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