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Processos que determinam o “fim” dos materiais

Corrosão e degradação –Corrosão de metais

–Corrosão de materiais cerâmicos

–Degradação de polímeros

Desgaste mecânico(estudado pela Tribologia) –Desgaste abrasivo

– Erosã o

– Cavitaçã o

Incrustações de óxidos de ferro em tubo de condução de água potável.

Água ferruginosa devido à contaminação com óxido de ferro Fe2O3 •n H2 O, proveniente da corrosão na tubulação de alimentação de água potável.

Implante cirúrgico usado para

Implante cirúrgico fraturado. Implante cirúrgico usado para consolidação de fratura óssea.

Detalhe ampliado do trecho que Detalhe ampliado do trecho que caiu do viaduto.

Corrosão perfurante em perfil em formato de U devida à deposição de ninho de passarinho.

Revoada de andorinhas sobre estruturas metálicas pintadas.

Produto excretado pelas andorinhas depositado nas estruturas pintadas.

Importância econômica custos diretos corretivos (C dc ) custos diretos preventivos(C dp ) custos indiretos (C in ) custos indiretos (C in ) custo total (C tot ):

C tot = C dc + C dp + C in

Aumento de C dp normalmente diminui o C tot

Existe semelhança com os custos da saúde

CUSTOS CORRETIVOS (C dc )

- reparos -reposição de material

-revestimentos (pintura e outros) -material resistente à corrosão

-proteção catódica

-inibidores de corrosão

-desumidificação de armazém

- su perdimensiona mento

CUSTOS INDIRETOS (C in )

-interrupção de produção -perda de materiais

-perda de eficiência

-contaminação de produtos

Custos totais (Ct ) de 3 a 4% do PNB

Custos evitáveis: 15-30 % de C t no Brasil: PNB » US$ 550 bilhões

Custos evitáveis estimados: ~ US$ 5 bilhões/ano

Acidentes (perda de vidas ou invalidez):

queda de pontes e aviões, explosão de caldeiras, vazamento de oleodutos.

Contaminação (deterioração da saúde):

canalizações de chumbo, alambiques de canalizações de chumbo, alambiques de cobre.

Insalubridade: umidade causada por vazamentos, vazamento de produtos tóxicos (p. ex. gás).

Economia popular: produtos de consumo de durabilidade comprometida pela deterioração.

Corrosão e degradação dos materiais

Para os três tipos de materiais de engenharia, os mecanismos de deterioração são diferentes:

Metais: a deterioração ocorre pela dissolução do material, com ou sem a formação de produtos sólidos (óxidos, sulfetos, hidróxidos). Esse fenômeno é denominado corrosão. A deterioração também pode ocorrer pela reação em atmosferas a alta temperatura, formando camadas de óxidos. Esse fenômeno se chama oxidação. Ambos são processos eletroquímicos.

Cerâmicas: a deterioração (que também pode ser chamada corrosão) Cerâmicas: a deterioração (que também pode ser chamada corrosão) ocorre somente em temperaturas elevadas ou em ambientes muito agressivos. Estes materiais são muito resistentes à deterioração.

Polímeros: os mecanismos de deterioração são diferentes daqueles dos metais e cerâmicas, mencionados acima. A deterioração deste tipo de material é denominada degradação. Alguns tipos de solventes líquidos podem provocar dissolução ou expansão (quando o solvente é absorvido pelo polímero) nos polímeros. Podem também ocorrer alterações na estrutura molecular dos polímeros pela exposição a radiações eletromagnéticas (luz, raios-X,...) ou calor.

Processo corrosivo

Um processo corrosivo consiste na ocorrência simultânea de pelo menos uma reação anódica e de pelo menos uma reação catódica. A carga elétrica produzida na reação anódica produzida na reação anódica é totalmente absorvida pela reação catódica.

Se a solução é uma boa condutora, o metal que sofre corrosão assume um potencial de eletrodo, que é chamado potencial de co rrosã o.

(gás)

Passivação

A reação de passivação conduz à formação de uma fina película de um composto (geralmente óxido e com espessura da ordem de 4 nm) na superfície do metal (película passiva), película contínua e aderente, a qual protege o metal contra a corrosão.

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