Estudo e desenvolvimento de revestimento protetor para ligas utilizadas na indústria aeronáutica

Abstract

As ligas de alumínio são utilizadas na aeronáutica devido às suas características mecânicas e físico-químicas, no entanto, devido a presença dos diferentes elementos de liga com propriedades eletroquímicas diferentes, especialmente a liga AA2024-T3, sofrem processo de corrosão localizada. Uma proposta para a proteção são os silsesquioxanos iônicos que possuem a propriedade de ligar-se a matrizes de alumínio e seu óxido e formar filmes. A adição de nanopartículas de óxidos de semicondutores como a titânia e sílica, proporciona a fotoreatividade e efeito antibacteriano. De forma a organizar as etapas e possibilitar a melhoria contínua do trabalho, foi utilizada a abordagem do ciclo PDCA em todas as suas etapas: planejamento, desenvolvimento, checagem e ação. Dessa forma, o objetivo central deste trabalho é planejar e desenvolver um revestimento à base de titânia e sílica dispersa em um silsesquioxano iônico hidrofóbico para a liga de alumínio AA2024-T3, checar através de diferentes técnicas analíticas e agir de modo a garantir a melhoria contínua do processo. Foram obtidas nanopartículas de titânia/sílica na forma cristalina anatásio sem necessidade de calcinação, que podem ser elevadas à temperaturas mais altas sem haver transição de fase para rutilo; assim como foi obtida uma dispersão de silsesquioxano iônico hidrofóbico capaz de formar filmes. Foram preparadas placas de liga de alumínio AA2024-T3 com poucas irregularidades.

Aluminum alloys are used in aeronautics due to their mechanical and physical-chemical characteristics, however, due to the presence of different alloy elements with different electrochemical properties, especially the AA2024-T3 alloy, they undergo a localized corrosion process. A proposal for protection is ionic silsesquioxanes, which have the property of binding aluminum matrices and their oxide and forming films. The addition of semiconductor oxide nanoparticles such as titania and silica, provides photoreactivity and antibacterial effect. In order to organize the stages and enable continuous improvement of the work, the PDCA cycle approach was used in all its stages. Thus, the main objective of this work is to plan and develop a coating based on titania and silica dispersed in a hydrophobic ionic silsesquioxane for the aluminum alloy AA2024-T3, to check through different analytical techniques and to act in order to guarantee continuous improvement. of the process. Titanium / silica nanoparticles were obtained in anatase crystalline form without the need for calcination, which can be elevated to higher temperatures without transition from phase to rutile; as well as a hydrophobic ionic silsesquioxane dispersion capable of forming films was obtained. AA2024-T3 aluminum alloy plates were prepared with few irregularities.