Glycerol Effect on the Corrosion Resistance and Electrodeposition Conditions in a Zinc Electroplating Process

Abstract

Zinc electrodeposition is an economical process of Zn coating compared to conventional galvanic process. The galvanizing process is used in various industrial sectors to protect ferrous alloys during the corrosion process. In buildings, the galvanizing process is widely used to coat mortar protective screens. The electrodeposition of zinc has a relatively low cost compared to other coating materials for the same purpose; however, its corrosion resistance is lower than that of most protective deposits. This study evaluated the effect of adding glycerol to the electrodeposition bath on the corrosion resistance, deposition efficiency, morphology and microstructure of the zinc electrodeposit in concentrations ranging from 0.03 to 0.82 M. The electrodeposition was performed on carbon steel AISI 1020 with a current density of 10 mA.cm-2. The electroplating solution composition was 0.10 M ZnCl 2 , 2.80 M KCl and 0.32 M H 3 BO 3. Electrodeposition time was 17.56 min, 5 µm thick coating, equivalent to the mass of 7.166E-3 g of zinc on the steel surface. Evaluation of the corrosion resistance was performed by means of the electrochemical tests of Anodic Voltammetry, Potentiodynamic Polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) as well as Weight Loss tests in NaCl 0.5 M in 4 (four) different period of immersion. The morphology and microstructures of electrodeposited were analyzed using the techniques of Scanning Electron Microscopy (SEM) and Spectrometry X-Ray Diffraction (XRD). The presence of glycerol in the electrodeposition bath decreased the deposition efficiency; however, it increased corrosion resistance and promoted the formation of more compact and refined electrodeposited coatings. Moreover, the results showed that the corrosion rate does not vary linearly with the addition of glycerol.

Efeito De Diferentes Misturas Pp-Reciclado / Pp-Virgem Em Suas Propriedades Mecânicas

“…A eficiência de corrente do processo é influenciada por diversos fatores, conforme já mencionado, sendo impactada pela temperatura, pelo pH do eletrólito, pela densidade de corrente do processo e também pela concentração de Zn no meio (ALMEIDA et al, 2019;SCHLESINGER;PAUNOVIC, 2010;SCOTT et al, 1988). Desta forma, há a indicação de que a eficiência do processo possa ser aumentada ao se adotar um maior teor de zinco no eletrólito, atrelada à elevação da densidade de corrente, uma vez que a partir de 10 mA.cm -2 e em um banho ácido contendo aproximadamente 45 g.…”

“…Nos primeiros instantes, o zinco é depositado epitaxialmente em camadas e então ocorre o crescimento dos grãos (NAKANO, 2009), sendo que sua orientação e geometria são afetados tanto pelas condições operacionais, como temperatura, densidade de corrente e pH (KUL et al, 2020;SCOTT et al, 1988); quanto pelas constituição do próprio banho, como a presença de impurezas, aditivos e concentração dos seus elementos constituintes (ALMEIDA et al, 2019;MAJUSTE et al, 2015).…”

“…Este processo consiste na imposição de uma corrente proveniente de uma fonte externa, sendo denominado de eletrogalvanização. Para tanto, ocorre a imersão de um cátodo metálico (material a ser protegido) e de um ânodo condutivo, em uma solução eletrolítica, onde o íon metálico presente na solução irá depositar-se na superfície do cátodo (ALMEIDA et al, 2019). Comumente são empregados três tipos de banhos no processo de eletrodeposição zinco: os banhos alcalinos contendo cianeto, os banhos alcalinos livres de cianeto e os banhos ácidos (ALSHATER et al, 2019).…”

“…Na eletrodeposição do zinco, diversos fatores podem afetar a eficiência de corrente, a qualidade do depósito e, consequentemente, a resistência mecânica e à corrosão do material. Diversos trabalhos (ALMEIDA et al, 2019;PAN et al, 2013;SCOTT et al, 1988) sulfuric acid concentration, current density, and the addition of additives in 1 M H2SO4 medium. The optimum electrolyte composition is suggested at high zinc(II reportaram que a concentração de zinco, o pH, a densidade de corrente e a temperatura podem influenciar na eficiência do processo e na morfologia da estrutura cristalina e crescimento dos grãos do material depositado (MAJUSTE et al, 2015;PAN et al, 2013).…”

Ultrasonic-assisted supercritical-CO2 electrodeposition of Zn-Co film for high-performance corrosion inhibition: A greener approach

“…Because of the excellent physical properties and economic performance, zinc (Zn) has been most commonly used as a sacrificial and electrical barrier material to defend ferrous material with crucial advantages in various applications [8] , [9] , [10] . Moreover, Zn-composite with transition metals, especially Ni, Co, Fe, has been of great interest due to their strong ability to improve corrosion resistance relative to solitary zinc coatings [11] .…”