Estudo e caracterização das mudanças topográficas e molhabilidades de superfícies super-hidrofóbicas submetidas à desgaste abrasivo
A estabilidade mecânica das superfícies super-hidrofóbicas (SSHs) é um dos principais entraves para a sua aplicabilidade prática, por exemplo na forma de superfícies autolimpantes, anticongelantes, com baixo arraste hidrodinâmico e anticorrosão. Geralmente, os materiais utilizados para produzir a to...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:www.lume.ufrgs.br:10183/206097 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10183/206097 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Hidrofobicidade Alumínio Silano Tribologia Desgaste abrasivo Superhydrophobicity Aluminum Silane Topography Tribology |
| Sumario: | A estabilidade mecânica das superfícies super-hidrofóbicas (SSHs) é um dos principais entraves para a sua aplicabilidade prática, por exemplo na forma de superfícies autolimpantes, anticongelantes, com baixo arraste hidrodinâmico e anticorrosão. Geralmente, os materiais utilizados para produzir a topografia especial necessária para a criação de SSHs são hidrofílicos, o que exige um revestimento hidrofóbico para alterar a química da superfície, que é outro requisito para a super-hidrofobicidade. Entretanto, essa abordagem apresenta suscetibilidade ao desgaste abrasivo causado por outra superfície que pode entrar em contato, destruindo ambas topografia controlada e revestimento aplicado, o que compromete a durabilidade das SSHs a longo prazo e assim sua aplicação. O presente trabalho visa avaliar a estabilidade mecânica de SSHs artificiais produzidas ao aplicar um filme de silano sobre superfícies previamente texturizadas de alumínio AA 1100, através de avaliação da alteração na topografia e na molhabilidade induzidas por desgaste abrasivo. As amostras foram inicialmente texturizadas por jateamento abrasivo, que foi avaliado em relação aos seus parâmetros e isotropia da textura superficial, sendo em seguida submetidas a um tratamento em água destilada e deionizada fervente para produzir uma camada porosa de oxi-hidróxido que auxilia na criação de uma rugosidade hierárquica e finalmente revestidas com silano (hexadeciltrimetoxissilano – HDTMS), com o objetivo de criar a superfície super-hidrofóbica. Os ensaios de caracterização da topografia e da molhabilidade consistiram de perfilometria óptica, microscopia eletrônica de varredura e medição do ângulo de contato e histerese do ângulo de contato, antes e depois do desgaste abrasivo realizado por diferentes ciclos no abrasímetro Taber. Os resultados apontam que o jateamento produz uma textura isotrópica ao mesmo tempo que a aleatoriedade das asperezas criadas induz a estados intermediários de super-hidrofobicidade. Além disso, foram observadas a diminuição do ângulo de contato estático e aumento da histerese do ângulo de contato, em consequência da alteração na topografia e possível remoção do revestimento causada pelo desgaste abrasivo. |
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