Medição de espessura de camadas e análise de impressão digital usando a técnica de fluorescência de raios X

A Fluorescência de Raios X (XRF) é uma técnica analítica poderosa, não destrutiva e rápida, amplamente utilizada para análises elementares qualitativas e quantitativas. Não requer preparação de amostras e é capaz de detectar elementos do sódio (Na) ao urânio (U), em concentrações que variam de subpartes por milhão (ppm) até 100%, com alta precisão (<5%). Além da análise química, a XRF possibilita a medição da espessura de camadas de recobrimento, incluindo múltiplas camadas e espessuras na escala nanométrica, oferecendo vantagens significativas em relação aos métodos tradicionais, como indução magnética, correntes parasitas, método coulométrico, STEP (Simultaneous Thickness and Electrochemical Potential), titulação, entre outros. Essas técnicas convencionais geralmente exigem conhecimento prévio dos materiais, utilização de diferentes equipamentos, calibrações complexas e operadores altamente qualificados. Em contraste, a XRF oferece uma solução única e versátil, fornecendo simultaneamente espessura e composição química, mesmo em sistemas multicamadas compostas por elementos como Zn, Fe, Al, Sn, Ni, Ta, Cu, Ti, Pt, Ag e Au. Adicionalmente, a XRF permite análises por impressão digital (FingerPrint), úteis para verificar conformidade de materiais e identificar falsificações, sendo valiosa em aplicações industriais e ambientais. Este estudo teve como objetivo validar a XRF para medição de espessura de recobrimentos e impressão digital de materiais, utilizando o espectrômetro Epsilon 1 (Malvern Panalytical) e os módulos de software Stratos e FingerPrint, que dispensam calibração prévia. Foram analisadas amostras com diferentes substratos e sistemas de recobrimento, incluindo estruturas nanométricas. Os resultados obtidos foram comparados aos de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), apresentando alta correlação (r = 0,97), confirmando a confiabilidade da técnica. O Stratos demonstrou precisão na determinação de espessuras, enquanto o FingerPrint forneceu resultados consistentes para conformidade e identificação. A metodologia proposta mostrou-se precisa, versátil e alinhada às demandas industriais, estabelecendo uma nova linha de pesquisa em caracterização de materiais na Universidade de Sorocaba.