3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.10 Técnica Eletroquímica de Varredura com Eletrodo Vibrante (SVET) O efeito causado pelo feixe laser nas superfícies das amostras do aço
Figura 25. Figuras de pólo para as amostras na condição padrão para os planos: (a) (111), (b) (220) e (c) (200).
5.10 Técnica Eletroquímica de Varredura com Eletrodo Vibrante (SVET) O efeito causado pelo feixe laser nas superfícies das amostras do aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-1, tratadas por texturização e marcação foi averiguado por ensaios de varredura com eletrodo vibrante (SVET). Com a utilização desta técnica foi possível a determinação das áreas onde se encontravam as maiores densidades de corrente de corrosão, evidenciando perfeitamente as zonas anódicas e catódicas.
Todas as medidas foram realizadas em potencial de circuito aberto (PCA). A resistividade da solução de PBS foi medida antes dos ensaios e apresentou um
valor de 63 ohm.cm. Utilizou-se resina epóxi para criar uma janela de análise e isolar apenas um número “8”.
Na Figura 26 (a) é mostrada uma imagem obtida por microscopia óptica do local selecionado para análise por SVET, correspondente à região da marcação do algarismo oito, com os parâmetros pré definidos para a amostra 1. Nas Figuras 26 (b), (c), (d), (e) e (f) estão apresentados os mapas obtidos em função do tempo de imersão, que variou de 0 até 24 horas, no PCA.
A barra de escalas, na lateral direita de cada mapa obtido por SVET, refere-se à distribuição de correntes de corrosão, sendo as maiores correntes (anódicas), representadas pela cor vermelha e, as menores correntes (catódicas), representadas pela cor azul.
Analisando-se a Figura 26, correspondente à amostra 1, marcada com a menor frequência de pulso (80 kHz), nota-se a presença de sítios anódicos relacionados às regiões com marcação a laser nos primeiros tempos de imersão no PCA, imagens: (b), (c) e (d); após períodos superiores a 17 horas de imersão, imagens (e) e (f), os sítios anódicos praticamente desapareceram, sendo obtidos mapas com densidades de correntes catódicas, o que sugere um crescimento, mesmo que mínimo, do filme passivo nestas condições.
Efeito semelhante foi encontrado em pesquisas anteriores envolvendo o mesmo biomaterial marcado por feixe laser com parâmetros industriais [1, 3], onde após estes tempos de imersão o crescimento do filme passivo dificulta a visualização da distribuição de áreas anódicas e catódicas nas amostras. Estas podem se tornar mais claramente reveladas sob condições mais agressivas, como por exemplo, polarizando-se as amostras.
O comportamento apresentado na Figura 26, referente a amostra 1, não foi observado para todas as condições de marcação a laser. O que sugere que o parâmetro alternado, ou seja, a frequência do pulso produz filmes passivos com propriedades protetoras diferentes.
Na Figura 27 está apresentada a mesma sequência de imagens para a amostra 2, marcada com frequência de pulsos f= 188 kHz.
(a) Microscopia óptica antes do ensaio. (b) Mapa 1: tinicial = 0 min; tfinal = 6 min.
(c) Mapa 2: tinicial = 1h30min; tfinal = 1h36min. (d) Mapa 3: tinicial = 2h; tfinal = 2h06min
(e) Mapa 4: tinicial = 17h; tfinal = 17h06min. (f) Mapa 5: tinicial = 24h; tfinal = 24h06min
Figura 26. Microscopia óptica da região da amostra 1 (f = 80 kHz) selecionada para análise e mapas gerados por SVET em função do tempo de imersão em PBS no PCA.
(a) Microscopia óptica antes do ensaio. (b) Mapa 1: tinicial = 0 min; tfinal = 6 min.
(c) Mapa 2: tinicial = 1h30min; tfinal = 1h36min. (d) Mapa 3: tinicial = 2h; tfinal = 2h06min
(e) Mapa 4: tinicial = 17h; tfinal = 17h06min. (f) Mapa 5: tinicial = 24h; tfinal = 24h06min Figura 27. Microscopia óptica da região da amostra 2 (f = 188 kHz) selecionada para análise e mapas gerados por SVET em função do tempo de imersão em PBS no PCA.
Diferentemente, para os parâmetros de marcação por feixe laser utilizados na amostra 2, (Figura 27), para períodos de imersão de até 1h30min, mapas 1 e 2 das imagens (b) e (c), não foram encontradas grandes regiões com densidades de correntes anódicas, sendo que para o mapa 2, Figura 27 (c) se tem a condição de maior densidade de correntes catódicas.
Repetindo-se as medidas na mesma área selecionada apresentada na Figura 27, após tempos de imersão mais longos, encontram-se regiões menos catódicas e mais anódicas, como estão apresentados nos mapas 3, 4 e 5 das imagens (d), (e) e (f).
Nas Figuras 28 e 29 estão apresentadas as regiões selecionadas para análise e os mapas gerados no potencial de circuito aberto (PCA) para os mesmos períodos de imersão em PBS, para as amostras 3 e 4.
Na Figura 28, correspondente à amostra 3, marcada com f= 296 kHz, notou-se a presença de áreas anódicas e catódicas nos primeiros tempos de imersão no PCA, apresentadas na imagem: (b) e, após períodos 1h30min e 2h de imersão, imagens (c) e (d), as densidades de correntes diminuíram de modo que foram obtidos mapas com densidades de correntes catódicas, o que sugere um crescimento do filme passivo nestas condições. Entretanto, o filme formado não foi homogêneo durante todo o período de análise. Para tempos de imersão superiores a 17h, a densidade de correntes catódicas diminuiu, favorecendo o surgimento de pequenos sítios anódicos localizados próximo às marcações por feixe laser com os parâmetros da amostra 3.
Analogamente ao observado em pesquisas anteriores envolvendo o mesmo biomaterial marcado por feixe laser com parâmetros industriais [1, 3], onde após longos tempos de imersão no potencial de circuito aberto (PCA), o crescimento do filme passivo dificultou a visualização da distribuição de áreas anódicas e catódicas nas amostras. Condições mais agressivas são indicadas para se observar estas regiões claramente distribuídas, neste caso.
a) Microscopia óptica antes do ensaio. (b) Mapa 1: tinicial = 0 min; tfinal = 6 min.
(c) Mapa 2: tinicial = 1h30min; tfinal = 1h36min. (d) Mapa 3: tinicial = 2h; tfinal = 2h06min.
(e) Mapa 4: tinicial = 17h; tfinal = 17h06min. (f) Mapa 5: tinicial = 24h; tfinal = 24h06min. Figura 28. Microscopia óptica da região da amostra 3 (f = 296 kHz) selecionada para análise e mapas gerados por SVET em função do tempo de imersão em PBS no PCA.
a) Microscopia óptica antes do ensaio. (b) Mapa 1: tinicial = 0 min; tfinal = 6 min.
(c) Mapa 2: tinicial = 1h30min; tfinal = 1h36min. (d) Mapa 3: tinicial = 2h; tfinal = 2h06min.
(e) Mapa 4: tinicial = 17h; tfinal = 17h06min. (f) Mapa 5: tinicial = 24h; tfinal = 24h06min. Figura 29. Microscopia óptica da região da amostra 4 (f = 350 kHz) selecionada para análise e mapas gerados por SVET em função do tempo de imersão em PBS no PCA.
Na Figura 29, correspondente à amostra 4, observou-se a presença somente de áreas catódicas nos primeiros tempos de imersão no PCA. Após períodos de 1h30min, 2h e 17h a densidade de correntes catódicas diminuiu expressivamente; contudo, não se pôde visualizar a formação de regiões anódicas. A partir de períodos de imersão da ordem de 24 horas, a densidade de corrente catódicas continuou a diminuir e surgiram locais com densidades de correntes anódicas nas regiões marcadas a laser e nas suas proximidades. Este efeito sugere a deterioração do filme passivo para longos períodos de imersão nas condições de marcação utilizadas na amostra 4.