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Nanopelículas duplican resistencia del acero a la corrosión

Por medio del recubrimiento con películas delgadas (nanómetricas) de Nitruro de Titanio Zirconio (TiZrN) se mejoran las propiedades del Acero AISI 304, entre ellas la corrosión o el deterioro químico de este material.

Manizales, 06 de febrero de 2017Agencia de Noticias UN-

Partícula recubierta con Nitruro de Titanio Zirconio (TiZrN). Fotos: Andrés Almeida/Unimedios Manizales.

Equipo Pontenciostato/Galvanostato Gamry 1000E.

Montaje para medidas electroquímicas.

Daniela Garcés López, estudiante de Ingeniería Física de la U.N. Sede Manizales.

Curvas de Polarización Tafel.

Diagrama de Nyquist a partir de espectroscopia dei electroquímica (EIS).

Procesos realizados en el Laboratorio de Física de Plasma.

El acero inoxidable austenítico AISI 304 es uno de los metales más usados en la industria porque es dúctil y presenta resistencia a la corrosión o deterioro químico.

Sin embargo, puede sufrir diferentes tipos de deterioro, dependiendo del medio agresor y de las condiciones superficiales, rugosidades y picaduras.

Se encontró que la velocidad de corrosión del sistema Acero-Recubrimiento es 31,02 % veces menor que la de solo el acero, y la resistencia a la corrosión es 117,58 % veces mayor.

Con estos resultados, el acero toma mejores propiedades anticorrosivas, además de que los artefactos o la maquinaria utilizados en la industria tendrán un tiempo de duración más prolongado.

Así se estableció en el trabajo investigativo realizado por Daniela Garcés López, estudiante de Ingeniería Física de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales, quien actualmente trabaja en el Grupo de Laboratorio de Física del Plasma.

La joven estudió la resistencia a la corrosión del recubrimiento TiZrN, evaluando su eficiencia en el acero AISI 304, en el cual se aplicó dicha película.

“La corrosión es un gran problema que ha enfrentado la industria, ya que ocasiona el deterioro de la mayor parte de los materiales generando impacto en la economía, la seguridad y la conservación”, indicó la estudiante.

Para el análisis de la corrosión en este material la investigadora utilizó dos técnicas: la primera consiste en las curvas de polarización Tafel, que es una relación entre el potencial y la densidad de corriente. Se trata de una técnica simple y rápida que permitió hallar la velocidad de corrosión del material.

La segunda técnica fue la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), la cual permitió deducir el comportamiento entre material (acero recubrimiento) y solución (medio) dando una visión completa de los fenómenos corrosivos. Se caracteriza por ser acelerada y no destructiva.

Ambas técnicas se han implementado para evaluar la resistencia de la corrosión de materiales; estas, además, se caracterizan por simular ambientes corrosivos con el fin de establecer estimaciones que determinen dicha resistencia.

“Para determinar las medidas se utilizó un Potenciostato/Galvanostato (equipo del laboratorio de Física de Plasma de la U.N.) que permitió realizar ambas técnicas con un montaje de celda de tres electrodos, aseguró Daniela Garcés López.

La estudiante explicó que se realizaron dos tipos de medidas: una al acero AISI 304 y otra al acero con el recubrimiento de Nitruro de Titanio Zirconio, con el fin de comparar y hallar la eficiencia del recubrimiento.

En trabajos futuros se pretende estudiar la biocompatibilidad del recubrimiento mediante pruebas en fluido biológico simulado, con el fin de determinar si el material es apto para implantes.

Este estudio se realizó con la supervisión y el apoyo de los profesores Elisabeth Restrepo Parra, Belarmino Segura Giraldo y Pedro José Arango, del Departamento de Física y Química de la U.N. Sede Manizales.

(Por: Fin/JDMP/MLA/LOF
)
N.° 228

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