Síntese de óxido de grafeno reduzido para produção de revestimentos nanocompósitos anticorrosivos a base de epóxi para aplicação na indústria petrolífera
Corrosion is a natural phenomenon that affects several industries that make use of metallic materials in their industrial plants, including the oil industry. In this segment, corrosion phenomena occur frequently in metallic piping, resulting in the loss of structural properties and reduction of i...
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| Autor principal: | |
|---|---|
| Outros Autores: | |
| Formato: | bachelorThesis |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50757 |
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Corrosion is a natural phenomenon that affects several industries that make use
of metallic materials in their industrial plants, including the oil industry. In this segment,
corrosion phenomena occur frequently in metallic piping, resulting in the loss of
structural properties and reduction of its lifetime. This work aims to evaluate the
influence of rGO content on the behavior of an epoxy anticorrosion coating for
application in the oil industry. The coatings were applied to metal pipe substrates used
in the oil industry, aiming to increase corrosion and wear resistance. For this, graphene
oxide (GO) was first obtained from the chemical exfoliation of graphite based on the
improved Hummers method, and then a thermal reduction step was performed to
obtain rGO. X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR),
Raman spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) analyses were
performed, aiming to prove the success in the synthesis of these nanomaterials. The
characteristic peaks of rGO for the respective analyses were consistent with the
literature, and its morphology showed a 3D structure with well exfoliated layers
characteristic of this material when thermally reduced. The nanocomposite coating was
synthesized with 0.1% em massa, 0.3% em massa, and 0.5% em massa of rGO from
the dispersion of its particles in the polymeric matrix, with the aid of an ultrasonic bath,
and applied by a high pressure gun to the metallic substrates. The substrates were
sanded, then cleaned and dried before the coating application. SEM analyses were
performed on the surface of the applied coatings to visualize defects that facilitate the
onset of the corrosive process. It was possible to observe that there was a decrease
in the amount of flowing defects, stains, impregnation of solid materials, and pores on
the surface of the samples as the rGO concentration increased up to 0.3% em massa
in the coatings. This is due to the fact that this nanomaterial preferentially allocates
itself to these defects, thus increasing the diffusive path of the corrosive electrolyte.
Furthermore, correlating this work with a study and realizing the proximity of the results
obtained, the high potential of the prepared nanocomposite coatings for improving
corrosion resistance was noted. |
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Costa, Maria Carolina Burgos |
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Costa, Maria Carolina Burgos Santos, Ana Letícia Fernandes dos |
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ri-123456789-507572023-03-08T21:01:30Z Síntese de óxido de grafeno reduzido para produção de revestimentos nanocompósitos anticorrosivos a base de epóxi para aplicação na indústria petrolífera Synthesis of reduced graphene oxide for the production of epoxy-based anticorrosion nanocomposite coatings for application in the oil industry Santos, Ana Letícia Fernandes dos Costa, Maria Carolina Burgos https://orcid.org/0000-0001-8592-4736 http://lattes.cnpq.br/2657989493886536 Silva, Bismark Luiz Mendes, Armando Monte Revestimento Grafeno Nanocompósito Corrosão CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::CORROSAO CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::MATERIAIS CONJUGADOS NAO METALICOS Corrosion is a natural phenomenon that affects several industries that make use of metallic materials in their industrial plants, including the oil industry. In this segment, corrosion phenomena occur frequently in metallic piping, resulting in the loss of structural properties and reduction of its lifetime. This work aims to evaluate the influence of rGO content on the behavior of an epoxy anticorrosion coating for application in the oil industry. The coatings were applied to metal pipe substrates used in the oil industry, aiming to increase corrosion and wear resistance. For this, graphene oxide (GO) was first obtained from the chemical exfoliation of graphite based on the improved Hummers method, and then a thermal reduction step was performed to obtain rGO. X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) analyses were performed, aiming to prove the success in the synthesis of these nanomaterials. The characteristic peaks of rGO for the respective analyses were consistent with the literature, and its morphology showed a 3D structure with well exfoliated layers characteristic of this material when thermally reduced. The nanocomposite coating was synthesized with 0.1% em massa, 0.3% em massa, and 0.5% em massa of rGO from the dispersion of its particles in the polymeric matrix, with the aid of an ultrasonic bath, and applied by a high pressure gun to the metallic substrates. The substrates were sanded, then cleaned and dried before the coating application. SEM analyses were performed on the surface of the applied coatings to visualize defects that facilitate the onset of the corrosive process. It was possible to observe that there was a decrease in the amount of flowing defects, stains, impregnation of solid materials, and pores on the surface of the samples as the rGO concentration increased up to 0.3% em massa in the coatings. This is due to the fact that this nanomaterial preferentially allocates itself to these defects, thus increasing the diffusive path of the corrosive electrolyte. Furthermore, correlating this work with a study and realizing the proximity of the results obtained, the high potential of the prepared nanocomposite coatings for improving corrosion resistance was noted. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis A corrosão é um fenômeno natural que atinge diversas indústrias que fazem uso de materiais metálicos em suas plantas industriais, incluindo a indústria petrolífera. Neste segmento, fenômenos de corrosão ocorrem frequentemente nas tubulações metálicas, resultando na perda das propriedades estruturais e redução do seu tempo de vida útil. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência do teor de rGO no comportamento de um revestimento anticorrosivos de epóxi para aplicação na indústria petrolífera. Os revestimentos foram aplicados em substratos de tubulações metálicas usadas na indústria petrolífera, visando o aumento da resistência à corrosão e ao desgaste. Para isso, primeiro obteve-se o óxido de grafeno (GO) a partir da esfoliação química do grafite com base no método aprimorado de Hummers e, posteriormente, foi realizada uma etapa de redução térmica para obter o rGO. Análises de difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman e microscopia eletrônico de varredura (MEV) foram realizadas, visando comprovar o sucesso na síntese desses nanomateriais. Os picos característicos do rGO para as respectivas análises foram condizentes com a literatura, e sua morfologia apresentou uma estrutura 3D com camadas bem esfoliadas característica desse material quando reduzido termicamente. O revestimento nanocompósito foi sintetizado com 0,1%, 0,3% e 0,5% em massa de rGO a partir da dispersão das suas partículas na matriz polimérica, com auxílio de banho ultrassônico, e aplicados por uma pistola de alta pressão nos substratos metálicos. Os substratos foram lixados, seguindo para serem limpos e secos antes da aplicação do revestimento. Análises de MEV foram realizadas na superfície dos revestimentos aplicados para visualização de defeitos que facilitam o início do processo corrosivo. Foi possível observar que houve diminuição na quantidade de defeitos do tipo escorrimento, manchas, impregnação de materiais sólidos e poros na superfície das amostras com o aumento da concentração de rGO até 0,3% em massa nos revestimentos. Isso se deve ao fato desse nanomaterial se alocar preferencialmente nesses defeitos, aumentando assim o caminho difusivo do eletrólito corrosivo. Além disso, correlacionando esse trabalho com um estudo e perceber a proximidade dos resultados obtidos, notou-se o alto potencial dos revestimentos nanocompósitos preparados para melhoria da resistência à corrosão. 2022-12-30T11:32:04Z 2022-12-30T11:32:04Z 2022-12-19 bachelorThesis SANTOS, Ana Letícia Fernandes dos. Síntese de óxido de grafeno reduzido para produção de revestimentos nanocompósitos anticorrosivos a base de epóxi para aplicação na indústria petrolífera. 2022. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50757 pt_BR application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia de Materiais Departamento de Engenharia de Materiais |