Como os óxidos metálicos autorreparadores protegem contra a corrosão?

Os óxidos metálicos autorreparadores são uma classe de materiais que possuem a capacidade de reparar danos na camada de óxido que recobre a superfície do metal exposto à corrosão. Essa capacidade de autorreparo ocorre devido à presença de íons metálicos em sua composição que são capazes de migrar e se oxidar, criando uma camada de óxido nova e contínua na superfície do metal.

Essa camada de óxido nova e contínua é capaz de proteger a superfície do metal contra a corrosão, uma vez que é mais aderente e menos porosa que a camada original de óxido. Além disso, ela pode também ter características de alta resistência e dureza que protegem o metal de danos mecânicos.

Os óxidos metálicos autorreparadores podem ser desenvolvidos por meio de diferentes processos, tais como tratamentos térmicos, tratamentos químicos eletrolíticos e deposição por pulverização catódica. Alguns exemplos de óxidos metálicos autorreparadores incluem o óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de cromo, entre outros.

A utilização de óxidos metálicos autorreparadores pode ser uma estratégia eficaz para proteger materiais contra a corrosão em ambientes agressivos, especialmente em situações em que a manutenção frequente não é viável. No entanto, é importante ressaltar que a eficácia desse tipo de proteção depende das condições ambientais, da qualidade do tratamento aplicado e das características do metal a ser protegido.

Óxido metálico autorreparador é um termo usado para descrever uma categoria especial de óxidos metálicos que são conhecidos por exibirem extraordinária resistência à corrosão. Este termo foi cunhado por acadêmicos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) quando descobriram que óxidos metálicos específicos, quando aplicados em camadas adequadamente finas, possuíam propriedades que os tornavam superiores a outros óxidos metálicos.

Os óxidos metálicos são formados quando a superfície de um metal reage com o ar e a umidade da atmosfera para sofrer uma reação eletroquímica chamada oxidação. Em alguns metais, essa reação resulta na criação de uma camada de óxido que cobre e adere à superfície do metal. Essa camada atua como uma barreira protetora que evita que mais ar e umidade entrem em contato com o substrato de aço, inibindo assim a corrosão adicional.

Três óxidos metálicos em particular são conhecidos por oferecer proteção de barreira que supera o desempenho de outros óxidos; estes são óxido de cromo, óxido de alumínio e dióxido de silício. Embora fosse amplamente reconhecido que esses três óxidos ofereciam excepcional resistência à corrosão, não foi até que os pesquisadores do MIT os observaram usando instrumentos especiais que seu mecanismo de autocura foi totalmente compreendido. (Você pode aprender mais no artigo A Look at Self-Healing Metal Oxides as a Corrosion Prevention Method .)

Os óxidos metálicos convencionais tendem a desenvolver rachaduras quando a superfície do metal desvia devido à aplicação de pressão externa. Essas rachaduras fazem com que o ar e a umidade penetrem até o nível do substrato de metal exposto, resultando em mais corrosão. Os pesquisadores do MIT descobriram que os óxidos metálicos autorreparáveis, como o óxido de alumínio, quando aplicados em camadas finas de cerca de 2 a 3 nanômetros de espessura, podem exibir um comportamento de fluxo semelhante ao líquido em resposta à deflexão da superfície.

Este atributo semelhante a um líquido permite que os óxidos autorreparáveis ​​se alongem ou estiquem. Assim, as rachaduras são evitadas e a superfície do metal permanece coberta e protegida durante a deformação . Os pesquisadores também descobriram que esses óxidos autorreparadores não possuem limites de grão e são capazes de ser esticados até o dobro do comprimento original sem desenvolver inconsistências.

As propriedades fluidas dos óxidos de alumínio e outros óxidos autorreparadores só são mantidas quando aplicadas em camadas suficientemente finas. À medida que a espessura das camadas aumenta, o revestimento tende a se tornar mais frágil , fazendo com que se estilhace em vez de fluir sob tensão e tensão excessivas.



				
	
	
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