Incorporação de fluorsilano durante anodização de liga de alumínio para obtenção de superfície hidrofóbica

Abstract

A resistência à corrosão de ligas de alumínio é frequentemente aumentada pelo processo de anodização por meio da produção de uma camada porosa de alumina quimicamente resistente e muito aderente. Entretanto, o óxido produzido por anodização sulfúrica tradicional (SAA) produz uma superfície hidrofílica. A possibilidade de aplicações como auto-limpeza e inibição da corrosão motivam estudos para a produção de novas superfícies hidrofóbicas. Uma alternativa é a inserção de grupos orgânicos para conferir à liga características hidrofóbicas. O objetivo deste trabalho foi produzir um óxido hidrofóbico sobre ligas de alumínio por anodização e silanização simultâneas para aumentar a resistência à corrosão. Foi utilizado alumínio AA1100 para anodização sulfúrica-alcoólica com adições de 0, 1, 2 e 3% de Perfluorooctil-trietóxisilano (PFOTES). Foram obtidos ângulos de contato de até 124°. Alumínio 99,999% foi anodizado com PFOTES e a fixação do fluorsilano foi confirmada na análise MEV-EDS. A fim de verificar o efeito do tratamento superficial desenvolvido, foi escolhida uma liga com menor resistência à corrosão. Amostras de alumínio AA2024 anodizadas foram submetidas ao ensaio de névoa salina. Verificou-se uma diminuição considerável da corrosão atmosférica expressa por uma quantidade muito menor na densidade de pites para os tratamentos desenvolvidos em comparação com amostras produzidas por anodização SAA convencional.

The corrosion resistance of Aluminum alloys is commonly increased by the anodizing process resulting in the growth of a firm adherent and chemically resistant alumina layer. However, the alumina layer produced by conventional sulfuric acid anodizing (SAA) shows hydrophilic character. Possible applications arising from self-cleaning properties and higher corrosion resistance motivate the research on the development of new hydrophobic surfaces. A promising route lies in the incorporation of organic groups on the surface of the respective alloys. The aim of the present work was the production of a hydrophobic oxide on Aluminum alloys by the anodizing with simultaneous silanization to enhance the corrosion resistance. The AA1100 alloy was employed for that sulfuric-ethanolic anodizing with additions of 0, 1, 2 and 3% Perfluorooctyl-triethoxisilane (PFOTES). Contact angles up to 124º were obtained. Aluminum 99.999% was anodized with PFOTES and fixation of fluorsilane was confirmed in SEM-EDS analysis. The anodized AA2024 alloy samples were subjected to the salt spray test. The developed treatments show a significantly less atmospheric corrosion concerning a much lower density of pits comparing to conventional SAA.