A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) é uma poderosa técnica eletroquímica que usa um sinal de corrente alternada (CA) de pequena amplitude para sondar as características de impedância de uma célula. O EIS é amplamente utilizado como uma técnica de caracterização padrão em corrosão, biossensores, baterias, células de combustível, revestimentos, eletroquímica física e muito mais.
Para revestimentos protetores, o EIS é um método quantitativo usado para a avaliação acelerada do desempenho anticorrosivo. No caso da corrosão, é essencial poder prevê-la e compreender os mecanismos de dano, devido aos grandes desafios que a corrosão apresenta a tantas indústrias no mundo, sem contar os desastres e enormes prejuízos financeiros que ela pode causar. As medições do EIS fornecem dados mais confiáveis para prever o desempenho a longo prazo de um revestimento protetor em tempos de teste mais curtos em comparação com os métodos tradicionais de teste de corrosão.
Os fundamentos do teste EIS
O teste EIS não é um processo de rotina - ao contrário, requer um especialista em EIS para executar o teste e analisar os dados por meio de simulação de modelagem. Ximing Li, PhD, estuda EIS há anos e é especialista na área na Lubrizol. O teste EIS é executado usando um Potenciostato/Galvanostato, que usa um sinal CA de pequena amplitude para sondar as características de impedância de uma célula testada.
Os laboratórios de aplicação da Lubrizol usam instrumentos Potenciostato/Galvanostato Gamry Reference® 600 e muitas células de teste de vidro para realizar testes EIS.
Em comparação com os testes tradicionais de corrosão acelerada, como névoa salina, o EIS fornece um teste quantitativo objetivo, mais rápido e confiável para revestimentos de proteção. É também um método de teste não destrutivo, ao contrário dos riscos feitos em painéis de teste em teste de spray de sal, para monitorar o processo de dano do revestimento e entender os mecanismos de falha.
Revestimentos de proteção e aditivos
O método EIS pode fornecer os mecanismos para ajudar a entender a relação estrutura/propriedade para acelerar e melhorar o processo de desenvolvimento de revestimentos protetores em aplicações diretas ao metal (DTM), e a Lubrizol aproveita ao máximo essa capacidade. Há duas maneiras importantes pelas quais a técnica EIS ajuda a melhorar os polímeros. Primeiro, o EIS fornece avaliação de desempenho muito mais rápida - pelo menos 10 vezes mais rápido em comparação com outros métodos de teste comuns, como spray de sal. Em segundo lugar, a análise de modelagem do EIS ajuda a entender os mecanismos de falha (barreira, adesão e passivação) e a evolução do dano de um novo polímero, o que fornece informações valiosas. Isso é algo que os métodos de teste comuns não podem fazer.
"Para melhorar o desempenho do dispersante para revestimentos DTM, a Lubrizol usou EIS para estudar o efeito de diferentes tipos de dispersantes em tinta branca (TiO2) em aço laminado a frio", compartilha Ximing. "Desenhamos modelos diferentes para diferenciar duas propriedades protetoras: barreira e adesão de risca. Isso ajuda a entender como um dispersante interage com os pigmentos em um polímero".
Ximing continua, "a técnica EIS não é apenas para revestimentos e aditivos DTM, mas o sistema deve ser capaz de se conectar com uma célula de teste eletroquímica, razão pela qual é amplamente utilizada em aplicações de corrosão, biossensores, baterias, células de combustível, metal revestimentos e eletroquímica física. Por exemplo, usamos EIS para avaliar preventivos de óxido e inibidores anti-lavagem."
Em resumo, EIS é uma ferramenta importante e poderosa para melhorar polímeros e dispersantes para aplicações DTM e em várias outras áreas relacionadas à eletroquímica. Em revestimentos protetores, a técnica EIS oferece várias vantagens na previsão da resistência à corrosão do mundo real com mais precisão e rapidez em relação a outros métodos de teste, como o teste de névoa salina, devido à fraca repetibilidade e reprodutibilidade desses outros métodos.
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