Papers by Sandra Raquel Kunst
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Publicado pela ABM. Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creat... more Publicado pela ABM. Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que o trabalho original seja corretamente citado. a Resumo A pintura eletrostática é um processo eficiente e bastante difundido de revestimento de peças metálicas. No entanto, durante o processo, parte da tinta em pó é perdida gerando resíduo. Portanto, este artigo propôs o uso deste resíduo como matéria-prima para a fabricação de revestimentos para pisos. Para isso, amostras foram elaboradas a partir de tinta híbrida recuperada (THR) diretamente do chão reaproveitamento do setor de pintura de uma empresa do ramo de pintura industrial e foram comparadas com amostras de tinta poliéster virgem (TPV) e tinta híbrida virgem (THV). As amostras foram avaliadas por meio de caracterizações térmicas, físico-químicas, morfológicas e mecânicas. Por meio do ensaio de flexão, obteve-se um módulo de resistência à flexão médio de 28,14 MPa, o que tornou possível comparar o revestimento polimérico de THR com os revestimentos cerâmicos da classe Semi-Grés, mostrando que esta alternativa de reciclagem apresenta resistência mecânica suficiente para a aplicação. As microscopias apresentaram os resíduos oriundos do chão da fábrica interagindo em meio à matriz polimérica da resina da tinta. Palavras-chave: Tinta em pó híbrida; Pintura eletrostática; Reaproveitamento.
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Publicado pela ABM. Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creat... more Publicado pela ABM. Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que o trabalho original seja corretamente citado. a Resumo O Zamac tem sido utilizado na indústria galvânica, principalmente, devido ao seu baixo ponto de fusão, o que permite a obtenção de peças com riqueza de detalhes, tais como peças do setor moveleiro, moda e metais sanitários. No entanto, os processos de sua obtenção, por injeção sob pressão e injeção centrífuga, geram porosidade e, consequentemente, aumento de sucata. Por outro lado, estudos mostraram que fusão por gravidade não apresenta tais problemas. Nesse sentido, o objetivo deste artigo foi tratar termicamente peças de Zamac injetadas sob pressão, com a finalidade de obter comportamento semelhante às peças fundidas por gravidade. Para tanto, peças injetadas sob pressão foram tratadas termicamente, abaixo da temperatura de fusão. A caracterização morfológica dessas amostras foi obtida por MEV. Observou-se que o tratamento térmico acima da temperatura eutetoide apresentou melhor resultado com respeito à porosidade observada.
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Porous structures can be produced as nanotubes, nanowires and membranes, and they can be used in ... more Porous structures can be produced as nanotubes, nanowires and membranes, and they can be used in gas sensors, magnetic and electronic devices, biotechnology, etc. These structures can be obtained by the anodizing process, in which the electrolyte must etch the oxide to occur the pore formation. In the case of niobium, porous oxides have been obtained successfully in electrolytes containing hydrofluoric acid (HF). However, studies have shown that niobium dissolves in electrolytes of NaOH with pH 14, and porous oxides of niobium have already been obtained by the anodizing process with the occurrence of sparking. Thus, the objective of this work is to obtain porous oxides on Nb without HF addition by studying the sparking phenomenon. Therefore, niobium was anodized at different current densities (10, 25, 50, 75 and 100 mA.cm-2). The samples were evaluated concerning morphology by SEM and chemical microanalysis by EDS. It was observed that sparking depends of the oxide barrier thickness and occurs at current densities higher than 50mA.cm-2. However, the increase of the current density, in spite of not increasing the thickness of the barrier layer, caused a greater incidence of sparking. According to the assignment proposed it was possible to obtain a porous structure in niobium with NaOH electrolyte, but this structure got an irregular aspect.
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, 2021
Publicado pela ABM. Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creat... more Publicado pela ABM. Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que o trabalho original seja corretamente citado. a Resumo Este trabalho mostra uma avaliação da permeabilidade das luvas de látex, utilizadas na preparação/manipulação de rotina em um laboratório que desenvolve materiais manométricos. As luvas foram utilizadas como barreira física para partículas preparadas com poli(ε-caprolactona). As partículas foram analisadas por meio de potencial zeta, tamanho, pH, índice de refração e condutividade. As luvas de látex foram utilizadas como barreira física nos ensaios em células de difusão de Franz, em 3, 5 e 8h, e a turbidez do fluido receptor. As luvas também foram analisadas por espectrofotometria no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As partículas preparadas para o ensaio de permeação mantiveram-se estáveis durante, por dois meses e os valores de turbidez foram de aproximadamente 1,3 NTU para diluições de 1:5 do fluido receptor, após 8 horas de ensaio. O FTIR não evidenciou alteração química na estrutura da luva, mas observa-se, ao MEV, alteração morfológica no material constituinte. As luvas testadas são permeáveis às nanopartículas poliméricas a que foram submetidas.
Revista Ingenieria E Investigacion, 2013
This study was aimed at coating galvanised steel with a hybrid film obtained from a sol consistin... more This study was aimed at coating galvanised steel with a hybrid film obtained from a sol consisting of silane precursors 3 - (trimetoxisil-ilpropil) methacrylate (TMSPMA) and tetraethoxysilane (TEOS). The pH of the hydrolysed-silane solution was 1 and 3. The influence of adding corrosion inhibitor (i.e. 0.01M cerium nitrate) was evaluated for all samples. The hybrid films were deposited by dip-coating. The film was characterised scanning electron microscopy (SEM), profilometry, contact angle measurement, potentiodynamic polarisation and electrochemical impedance spectroscopy. The results showed that solution pH influenced hybrid film formation and final surface properties. Additionally, cerium nitrate as corrosion inhibitor addition enhances corrosion resistance of the films.
Research, Society and Development, 2021
Titanium has been widely used as biomaterial, especially in implantables, in which osseointegrati... more Titanium has been widely used as biomaterial, especially in implantables, in which osseointegration and corrosion resistance are needed. Studies have shown that the thickness and roughness of porous titanium oxides are related to the osseointegration. According to the literature, the best anodizing conditions for obtaining nanotubes in titanium oxide are the use of a voltage of 10V in an electrolyte containing 0.15% HF in H3PO4 (w/v). In this study, was to evaluate the corrosion capacity of simulated body fluid (SBF) over titanium samples anodized on 1 mol. L-1 H3PO4 and 0.15% HF (w/v) in 1 mol.L-1 H3PO4. To perform these evaluations samples of commercially pure titanium grade 2 were used. Samples were analyzed by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and by electrochemical corrosion tests in healthy and simulating inflammatory conditions. The hydrophobicity of oxides was tested by sessile drop essay, also using SBF. Results show that oxides obtained in H3PO4 electro...
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, 2020
Research, Society and Development, 2021
The Ti6Al4V alloy is usually employed as a biomaterial, however, when in use, exhibits a few draw... more The Ti6Al4V alloy is usually employed as a biomaterial, however, when in use, exhibits a few drawbacks such as corrosion, caused by the release of aluminum and vanadium ions besides the bioinert behavior. Bioactive coatings offer a barrier effect and bioactivity, promoting biocompatibility and osseointegration processes. The present work aims to study the biocompatibility behavior of a bioglass-containing silane film deposited on a titanium alloy (Ti6Al4V) substrate. The effect of the surface roughness of the metallic substrate was also evaluated. Film/substrate systems were characterized as their morphological, chemical, physical, electrochemical behavior, and cell cytotoxicity and cell viability. The main results pointed out that silane films augment corrosion resistance of titanium alloy substrates. The biological results indicated a growth of osteoblast cells (MG-63), for all the test conditions. The bioglass film deposited on the ground substrate exhibits the highest cell density.
The objective of this work was to verify if it is possible to incorporate aluminum oxide into the... more The objective of this work was to verify if it is possible to incorporate aluminum oxide into the Zamak alloy through the die casting process. For this purpose Zamak samples were melted in triplicates, without and with additions of 0.1%, 0.5% and 7% by mass of aluminum oxide. Scanning Electronic Microscopy (SEM) analysis, grain size measurements as well as hardness tests were performed in order to validate the incorporation of the alumina to the Zamak alloy. After analyzing the results, it was verified that the alumina was satisfactorily incorporated into the alloy. Besides that, there was a low oxide incorporation, and in the form of clusters. It was also verified that the alumina added did not cause changes in the new alloy’s microstructure, however, when compared with the pure sample, an increase of 4% in the hardness of sample casted with 7% of Al2O3 was found.
Research, Society and Development
A liga AA7075-T6 é bastante utilizada em aviação devido as suas características de baixo peso e p... more A liga AA7075-T6 é bastante utilizada em aviação devido as suas características de baixo peso e propriedades mecânicas. Para aumento da resistência à corrosão, esta liga geralmente recebe uma proteção por cladding e posterior anodização. O recobrimento por cladding, apesar de encarecer o custo da liga, é necessário, uma vez que possibilita que toda a superfície da liga seja anodizada. Tentativas de anodização em ligas AA7075-T6 sem cladding, mostraram que a região dos precipitados da liga não é anodizada, originando sítios catódicos e, portanto, acelerando a corrosão. Devido a isso, este trabalho propôs anodizações em eletrólitos diferentes visando o recobrimento dos precipitados da liga por anodização. Para tanto, amostras de alumínio AA7075-T6 foram anodizadas em 0,3 M Ácido Oxálico e 0,15 M Oxalato de Niobila com variação de processos. As amostras anodizadas foram avaliadas quanto aos transientes de anodização, morfologia, seção transversal e resistência à corrosão. Através dos t...
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Revista Tecnologia e Tendências
RESUMONa separação fotocatalítica da água podem ser utilizados semicondutores como catalisadores ... more RESUMONa separação fotocatalítica da água podem ser utilizados semicondutores como catalisadores da reação de desprendimento de hidrogênio, sendo que a atividade fotocatalítica do semicondutor depende da área superficial e de sua cristalinidade. Nesse contexto, o Nb2O5 diferencia-se como catalisador, uma vez que seu intervalo de band gap situa-se entre os intervalos das reações de oxirredução da água e pode ser obtido na forma porosa e cristalina. Com isso, o objetivo deste trabalho é verificar a influência da modificação superficial de Nb2O5, obtido por anodização, para a produção de hidrogênio por meio de fotocatálise. Para tanto, amostras de nióbio foram anodizadas em 0,3 M ácido oxálico + HF, com densidade de corrente de 12,73 mA/cm2 por 300 s, e analisadas morfologicamente, quanto à condutividade elétrica e por meio de curvas de polarização catódicas. Os resultados mostraram que a melhor condição de modificação superficial para catalisar a reação de desprendimento de hidrogênio...
Journal of Materials Research and Technology
Abstract Zamak are zinc-aluminum alloys that, when processed by squeeze casting (injection), pres... more Abstract Zamak are zinc-aluminum alloys that, when processed by squeeze casting (injection), presents porosity defects on its surface, compromising its corrosion resistance. Thus, with the purpose to minimize these defects and increase corrosion resistance of Zamak, this work proposes formation of layers by anodizing, containing oxalates and oxides based on Zn and Al. Anodizing parameters used were 100 V, 10 mA.cm-2, room temperature, oxalic acid 0.3 mol.L-1 as electrolyte and 5 or 60 minutes. Samples were analyzed by infrared spectroscopy (ATR-FTIR), x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The model suggested in this work shows that Zamak anodization occurs in three stages. In the first stage, zinc oxalate is formed as crystallites. In the second stage, zinc oxalate is solubilized and the formation of Al2O3 and ZnO (with smooth aspect) takes place. In the third stage, increasing thickness of the oxide layers promotes cracks on the anodized surface. Anodization of Zamak promotes better performance against corrosion, when compared to non-anodized samples, and this effect is attributed to the barrier effect of the oxides and the formation of corrosion products that fill the cracks generated during anodizing.
Journal of Sol-Gel Science and Technology
Siloxane-pHEMA hybrid coatings with the addition of calcium chloride and calcium sulfate during t... more Siloxane-pHEMA hybrid coatings with the addition of calcium chloride and calcium sulfate during the synthesis of the material were produced by the sol–gel method and deposited on Ti-6Al-4V alloy by dip-coating. The structural characteristics of the hybrid materials were analyzed by means of Nuclear Magnetic Resonance and Small/Wide Angle X-ray Scattering; their morphological properties were analyzed by means of Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy. The electrochemical behavior and resistance to corrosion of hybrid coatings with and without addition of calcium salts were analyzed by means of Electrochemical Impedance Spectroscopy. The results showed that the coatings were homogeneous due to the rigid silica network formed during the polymerization, hydrolysis and reactions of condensation. In the sample, into which calcium sulfate was added, there was a decrease of the average roughness value (15.0 nm), while exhibiting regular topography and good adhesion to the substrate, suggesting that this coating has appealing characteristics for anticorrosive applications. Electrochemical tests in simulated body fluid (that underwent simulation) showed that the coatings with hybrid system showed better properties of a barrier with up to 96 h of immersion, in comparison to samples without coating. Therefore, these coatings showed promising features suitable for anticorrosion applications in biomaterials. Moreover, due to the addition of calcium sulfate, coatings made it possible to convey a good balance between biological and anticorrosion properties and, which in itself allows biocompatibility without compromising resistance to corrosion. Siloxane-pHEMA hybrid coatings with the addition of calcium salts can be a good alternative for corrosion protection of Ti-4Al-6V alloys used in orthopedic prostheses. The addition of CaSO4 favored a small increase in silica nanoparticles produced from hydrolysis and condensation reactions forming a dense networkstructure. The addition of calcium salts into the hybrid network influenced the anti-corrosion properties and the characteristics of a barrier coating. Siloxane-pHEMA hybrid coatings with the addition of calcium salts can be a good alternative for corrosion protection of Ti-4Al-6V alloys used in orthopedic prostheses. The addition of CaSO4 favored a small increase in silica nanoparticles produced from hydrolysis and condensation reactions forming a dense networkstructure. The addition of calcium salts into the hybrid network influenced the anti-corrosion properties and the characteristics of a barrier coating.
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMO A elevada resistência à corrosão dos revestimentos decorativos de cromo hexavalente obtido... more RESUMO A elevada resistência à corrosão dos revestimentos decorativos de cromo hexavalente obtidos nos processos de galvanoplastia é bem conhecida pela sua grande utilização e alta eficiência. Esse revestimento tem sido amplamente utilizado na indústria moveleira e de calçados, obtido por eletrodeposição em peças de zamac. No entanto, o processo galvânico apresenta alto grau poluidor devido à quantidade de efluentes geradas e à toxicidade dos produtos químicos utilizados no processo. Sabe-se que o cromo hexavalente é um agente cancerígeno e os resíduos associados são perigosos e difíceis de serem tratados. Neste contexto, o desenvolvimento de novas tecnologias tem visado à obtenção de processos resistentes à corrosão, ambientalmente corretos e economicamente viáveis. A tecnologia alternativa que pode ir ao encontro desta necessidade é o PVD - physical vapor deposition, com o processo de sputtering. Neste sentido, este estudo tem como objetivo avaliar e comparar o desempenho de reves...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMO Metais sanitários são objetos que, segundo as exigências vigentes do mercado consumidor, d... more RESUMO Metais sanitários são objetos que, segundo as exigências vigentes do mercado consumidor, devem ser, ao mesmo tempo, resistentes à corrosão e bonitos, com aspecto espelhado brilhante. Estes são geralmente produzidos em latão fundido devido às suas características de fácil processamento e eletrodeposição. No entanto, para reduzir custos de produção, o latão tem sido substituído por ligas de zinco na fabricação destes componentes. O Zamac possui propriedades como baixo ponto de fusão em comparação ao latão, o que permite a obtenção de peças de paredes finas e geometrias complexas. A injeção sob pressão para obtenção de peças de ligas hipoeutéticas de zinco (Zamac 5) permite maior produtividade associada a melhores características dimensionais, com custo cerca de 30% menor do que o do latão. Este estudo apresenta a caracterização macro e microestrutural do Zamac 5 injetado sob pressão, relacionando-as com a resistência à corrosão da liga. Para tanto, foram realizados ensaios de n...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMO O nióbio é um metal que forma óxido aderente e protetor em contato com o ar, possuindo a p... more RESUMO O nióbio é um metal que forma óxido aderente e protetor em contato com o ar, possuindo a propriedade de se autoproteger. O método utilizado para acelerar o crescimento do óxido é conhecido como anodização, no qual o óxido formado pode ser do tipo barreira ou poroso. O óxido poroso é amplamente estudado e pode ser utilizado em células solares, sensores de gás, como biomaterial, entre outros. No entanto, óxidos porosos em nióbio têm sido obtidos com uso de F-, o que provoca intenso processo de dissolução do óxido. Com intuito de minimizar essa reação, eletrólitos contendo glicerina tem favorecido o processo de anodização formando superfícies porosas uniformes. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é obter estruturas nanoporosas em nióbio por anodização a partir de parâmetros conhecidos. A partir de (12,73 mA.cm-2, 100 V), tempos (5 e 30 minutos), concentração de HF (2,24%) e uso de cátodo de platina, já utilizados em estudo anterior, foi inicialmente testada a influência do ...
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