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Title: Avaliação das características anti‐impressões digitais em aços inoxidáveis coloridos revestidos com nanofilmes de óxidos.
Authors: Santos, Tiago Manoel de Oliveira
metadata.dc.contributor.advisor: Junqueira, Rosa Maria Rabelo
Carvalho, Albano Augusto Cavaleiro Rodrigues de
Keywords: Nanotecnologia
Aço inoxidável
Óxidos - óxido de alumínio
Óxidos - óxido de titânio
Hidrofobicidade
Issue Date: 2013
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: SANTOS, T. M. de O. Avaliação das características anti‐impressões digitais em aços inoxidáveis coloridos revestidos com nanofilmes de óxidos. 2013. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2013.
Abstract: Os aços inoxidáveis coloridos possuem como limitação para uma melhor aceitação no mercado de produtos da linha branca o surgimento de manchas e riscos provocados pelo seu manuseio. Pensando neste problema, várias alternativas estão sendo desenvolvidas para se excluir ou minimizar o surgimento de tais defeitos estéticos. Dentre eles estão o uso de vernizes que reduzem, mas não eliminam o problema, e o recobrimento com nanofilmes, que constituem uma alternativa para se alcançar um produto livre de manchas. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da deposição de nanofilmes transparentes com características anti-impressões digitais na superfície de aços inoxidáveis coloridos. O aço inoxidável foi colorido industrialmente e a deposição dos nanofilmes foi conduzida em laboratório num equipamento Hartec® utilizando a técnica de deposição por pulverização catódica reativa (PVD), empregando alvos de alumínio e titânio. Sob atmosfera reativa de argônio + oxigênio foram depositados filmes de óxidos de alumínio e titânio. Os nanofilmes depositados foram caracterizados quanto a composição química, morfologia e estrutura. A resistência mecânica foi avaliada por DSI, ensaio de nanoindentação. A resistência à corrosão por pites foi avaliada a partir de uma técnica de corrosão por imersão, segundo a norma ASTM G48-11. O comportamento frente à corrosão foi também estudado por método de impedância eletroquímica a partir dos diagramas de Nyquist e Bode, determinando-se ainda a resistência à polarização dos materiais revestidos. Para avaliar o nanofilme quanto à sua característica antiimpressões digitais, foi desenvolvida uma metodologia de análise de impressões digitais para se determinar a efetividade do nanofilme quanto à sua facilidade de ser marcado ou não pela impressão digital. Para tanto foi empregada uma solução artificial do suor humano e construído um dispositivo para marcar a impressão digital com o intuito de obter uma impressão idêntica à humana. Foram medidos os ângulos de contato das superfícies com e sem nanofilme para avaliar o grau de a hidrofobicidade e oleofobicidade das superfícies, sendo uma forma complementar para se determinar o desempenho do nanofilme. As amostras recobertas com óxido de titânio apresentaram o melhor rendimento dentre todas. Ficou evidente que a aplicação de nanofilmes reduz a presença de manchas na superfície de aço inoxidáveis coloridos.
metadata.dc.description.abstracten: The main drawback of colored stainless steels, which has hindered its greater acceptance in the market of white line products, is the emergence of stains and scratches caused by handling. Several alternatives are being developed to stop or minimize the appearance of such esthetic defects. Among them, the use of varnishes has reduced but not ended the problem, and the nanofilms, which have been presented as the best alternative to achieve a stain free product. The objective of this work was to evaluate teh effect of the deposited transparent nanofilms onto the surface of colored stainless steel on its anti-fingerprint performance. Stainless steel samples were industrially coloured and coated with nanofilms in a laboratory equipment, Hartec®, using Physical Vapor Deposition (PVD). Aluminum and titanium targets were sputtered in a reactive argon + oxygen atmosphere in order to deposit films of aluminum and titanium oxides. The deposited nanofilms were characterized concerning chemical composition, morphology and structure. Mechanical strength was evaluated by DSI, nanoindentation test. The resistance to pitting corrosion was evaluated by an immersion method, according to ASTM G48-11. The corrosion behavior was also evaluated by electrochemical impedance using Nyquist and Bode diagrams. The polarization resistance of coated materials was also determined. To evaluate the anti-fingerprint characteristic of nanofilms, a methodology was developed for fingerprint analysis. For this purpose, an artificial human sweat solution was used and a home made device was developed to mark fingerprints on the surfaces identical to the human ones in a reproductible way. Contact angles of the surfaces were measured with and without nanofilms to evaluate the degree of hydrophobicity and oleophobicity of the surfaces, which allowed to compare the performance of the nanofilms. The samples coated with titanium oxide exhibited the best performance. It was evident that the application of nanofilms reduces the presence of stains on the surface of colored stainless steel.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3258
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