Estudo de filmes finos de TixOy depositados em aço-carbono para aplicação antincrustante

Abstract

Os processos de bioincrustação marinha são frequentemente observados em diversos materiais utilizados pela indústria naval e oceânica. Atualmente, há um grande esforço no desenvolvimento de pesquisas científicas que conduzam a soluções para este problema, com mínima agressão ambiental ao ambiente marinho. Entre os materiais já desenvolvidos para esta finalidade, podem ser citadas as tintas à base de TBT (tributilestanho), que tem grande eficiência, porém são muito tóxicas. O dióxido de titânio (TiO2) pode ser uma alternativa, devido ao desempenho antimicrobiano e atóxico. Considerando a relevância do problema a nível global e ausência de uma solução ecologicamente correta, foi realizada avaliação do potencial antincrustante de filmes finos de TixOy depositados por Triodo Magnetron Sputtering Reativo em amostras de aço-carbono. Após as deposições as amostras foram colocadas em ambiente marinho natural, na marina Cubatão e monitoradas para o estudo do processo antincrustante. O estudo sistemático revelou a formação de filmes finos de TiO2 cristalinos para teores de 39% e 62% de O2 e 100% para amorfo. As estruturas cristalinas caracterizam-se pela presença das fases anatase e rutile. Desenvolveu uma metodologia de estudo experimental para avaliação da exposição ao ambiente marinho, caracterização dos filmes finos e da bioincrustação. Mesmo não sendo possível visualizar a bioincrustação, a análise da quantidade de estruturas aderidas permite uma conclusão indireta a respeito do potencial antincrustante, já que a possibilidade de crescimento de seres vivos está diretamente relacionada com a facilidade de adesão à superfície. Neste sentido, as amostras com TiO2 cristalino apresentaram evidente menor proporção de estruturas aderidas em comparação com a amostra amorfa.<br>

Abstract : Marine biofouling processes are frequently observe in various materials used by the naval and oceanic industries. Currently, there is a great effort in the development of scientific researches that lead to solutions to this problem, with minimal environmental aggression to the marine environment. Among the materials already developed for this purpose, can be cited TBT (tributyltin) based paints, which have great efficiency, but are very toxic. Titanium dioxide (TiO2) may be an alternative, due to antimicrobial and non-toxic performance. Considering the relevance of the problem at global level and the absence of an ecologically correct solution, an evaluation was made of the antifouling potential of TixOy thin films deposited by Reactive Magnetron Sputtering Triodo in carbon steel samples. After deposition the samples were placed in a natural marine environment at the Cubatão marina and monitored for the study of the antifouling process. The systematic study revealed the formation of thin films of crystalline TiO2 for contents of 39% and 62% of O2 and 100% for amorphous. The crystalline structures are characterized by the presence of the anatase and rutile phases. It were developed an experimental study methodology to evaluate exposure to the marine environment, characterization of thin films and biofouling. Although it is not possible to visualize the biofouling, the analysis of the amount of adhered structures allows an indirect conclusion regarding the antifouling potential, since the possibility of growth of living beings is directly related to the ease of adhesion to the surface. In this sense, samples with crystalline TiO2 showed an evident lower proportion of adhered structures in comparison with the amorphous sample