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Magnésio inoxidável.

Publicada em 2013-09-18



O magnésio tem uma série enorme de vantagens do ponto de vista de suas aplicações. Entre todos os metais estruturais comuns, ele tem a mais alta razão resistência/peso, é fácil de usinar ou de fundir direto a uma determinada forma. Em inúmeras aplicações de transportes e aeroespaciais, ele substitui componentes de alumínio, titânio e aço.

Fantástico, não fosse por um pequeno problema: corrói com extrema facilidade. O resultado desta característica é que o uso atual de ligas de magnésio é de menos de um milhão de toneladas por ano, contra quase 50 milhões de ligas de alumínio.

A pesquisa e o desenvolvimento feitos na última década resolveram alguns problemas, como perda gradativa de corrente a altas temperaturas, que foi diminuída pela inclusão de gadolínio, e sua inflamabilidade foi muito reduzida pela introdução de uma pequena quantidade de cálcio na mistura.

A resistência à corrosão nas ligas de magnésio, por outro lado, não melhorou tanto assim, e a presença de ferro, níquel, cobre e cobalto numa liga de magnésio ativa fortemente a corrosão. Seus limites de solubilidade sólida são muito baixos, significando que acima de uma mínima porcentagem eles aparecem como compostos intermetálicos dentro da estrutura da liga. Além disso, elas têm a eletroquímica certa para se comportar como sítios catódicos ativos que reduzem a água ao mesmo tempo em que causam a perda de magnésio na liga.

Se a liga tiver quantidades suficientemente pequenas desses metáis, sua resistência à corrosão será melhor. Ao mesmo tempo, a presença de ferro pode ser sobrepujada por uma presença maior de manganês. O problema é que manter um controle realmente severo sobre a composição de ligas estruturais de magnésio leva o preço para cima – sem resolver o problema da corrosão.

Um grupo de pesquisadores da Monash University australiana, liderado pelo professor associado Nick Birbilis, descobriu uma maneira nova e revolucionária de resolver este problema: usar arsênico para ‘envenenar’ as reações químicas que levam à corrosão. Vários elementos de liga, como arsênico, antimônio, enxofre, selênio e telúrio, agem desta maneira em outros sistemas de liga.

O resultado foi que a adição de cerca de um terço de 1% de arsênico à liga de magnésio reduziu a razão de corrosão numa solução salina por um fator de quase dez. Neste estudo inicial, o grupo queria provar o princípio do uso do envenenamento pelo uso catódico. O laboratório do professor Birbilis trabalha com firmas patrocinadoras visando o desenvolvimento de ligas de magnésio inoxidável comercialmente práticas.

Diz o professor Birbilis, “Numa era de busca de baixo peso visando menos consumo e emissões, há uma grande demanda por ligas de magnésio. O efeito arsênico que descobrimos está sendo testado como um aditivo funcional para ligas comercialmente já existentes. Nosso trabalho ajudará a desenvolver a próxima geração de produtos de magnésio, cada vez mais inoxidáveis.”

O trabalho original foi publicado no jornal Electrochemistry Communications


Fonte: Dana



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