Estudo da absorção de hidrogênio em superfícies de ferro modificadas pela implantação iônica de estanho

Abstract

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência do estanho na absorção de hidrogênio pelo ferro. Para este objetivo, as concentrações atômicas de estanho na região superficial da membrana de ferro variaram entre 1 e 11 %. Isto foi obtido pela utilização da implantação de estanho no interior do ferro com doses entre 5x1015 e 3x1 O 16 e uma energia de 80 keV. A técnica de permeação eletroquímica, em condições estacionárias, foi utilizada para avaliar a absorção de hidrogênio em meios alcalino e neutro. As concentrações de estanho tão baixas quanto 1% são capazes de reduzir a absorção de hidrogênio consideravelmente numa ampla faixa de potencial em ambas soluções estudadas. Isto resultou, normalmente, em uma diminuição das concentrações de hidrogênio em até 50% comparados àqueles obtidos para o ferro puro. A redução da taxa de absorção de hidrogênio está necessariamente associada a uma diminuição da concentração de hidrogênio na superfície. Este fato e um observado aumento das densidades de corrente catódica, quando o estanho está presente, pode ser melhor explicado por uma promoção da reação de dessorção eletroquímica (Heyrovsky).

The aim of this work was to study the influence of tin on the hydrogen absorption by iron. For this purpose, Sn atomic concentrations in the surface region of an iron membrane were varied in the range between 1 and 11%. This was achieved by means of tin implantation into iron with fluences between 5x1015 and 3x1016 at.lcm2 and an energy of 80 keV. The electrochemical permeation method under stationary conditions was used to evaluate the hydrogen absorption in alkaline and neutral media. Tin concentrations as low as 1% are able to reduce the hydrogen absorption markedly in a large potencial range in both media studied. This resulted, usually, in hydrogen concentrations up to 50% lower compared to the ones obtained for pure iron. The redution of the hydrogen absorption rate is necessarily associated to a lower hydrogen surface concentration. This fact and an observed increase of cathodic current densities, when tin is present, can be better explained by a promotion of the electrochemical desorption reaction (Heyrovsky).