Maestría en Ingeniería Metalúrgica
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Item Adsorción de ni2+ presente en efluentes de la industria de electro recubrimientos mediante arcillas naturales modificadas(Universidad Industrial de Santander, 2007) Reyes Echeverria, José Andrés; Neira Arenas, GustavoEn el presente trabajo se estudió la remoción de iones níquel disueltos en soluciones sintéticas y en algunos vertimientos de la empresa de electrorrecubrimientos Fantaxías Ltda., mediante una arcilla sódica montmorillonítica proveniente del Valle del Cauca (Colombia). Con el fin de aumentar la capacidad de captación, la arcilla fue modificada utilizando un surfactante aniónico en solución, el dodecil-sulfato de sodio (SDS). Posteriormente se evaluaron los cambios fisicoquímicos y mineralógicos producidos en la arcilla por efecto de las variables de dicho tratamiento mediante diversas pruebas de caracterización. También se estudió su efectividad en la eliminación de iones níquel a través de la elaboración y ajuste de isotermas de adsorción a modelos conocidos, comparando el nivel de adsorción tanto en la arcilla modificada como en la arcilla natural. Finalmente, se hizo un importante aporte al estudio de los sistemas de adsorción, calculando a partir de isotermas, el cambio en la energía libre de Gibbs (DGº), el cambio en la entalpía estándar (DHº) y el cambio de entropía estándar (DSº) para la adsorción de Ni2+, así como la constante cinética y la velocidad inicial de adsorción sobre la arcilla natural y modificada.Item Citoxicidad y adhesión de células humanas de osteosarcoma, hos, sobre cerámicas bioactivas depositadas mediante precipitación en solución acuosa sobre ti6al4v(Universidad Industrial de Santander, 2009) Gómez Ramírez, Javier Enrique; Forero Gomez, Luis Emilio; Escobar Rivero, PatriciaLa adhesión celular sobre biomateriales empleados en la fabricación de implantes dentales y ortopédicos, está determinada por las características químicas y superficiales del material base, del recubrimiento depositado y la capacidad del material base para reaccionar con proteínas de adhesión celular. Actualmente en la fabricación de implantes se usa principalmente, Titanio grado 5 (Ti6Al4V), en este trabajo se evaluó la adhesión in vitro de células HOS sobre este material con tres diferentes condiciones superficiales. Un grupo pulido mecánicamente, un grupo con superficie modificada por oxidación anódica y otro con un recubrimiento de cerámica bioactiva por precipitación en solución acuosa. Mediante perfilometría se estableció la rugosidad del grupo de probetas y su estado superficial. Células HOS cultivadas en RPMI-1640 suplementado con 10% de suero fetal bovino, en un período de 9 a 72 horas, a 37ºC, en atmosfera de 5% CO2, se emplearon para realizar el estudio de adhesión celular por conteo microscópico y epifluorescencia, y toxicidad celular por técnica colorimétrica de MTT. Los resultados muestran una mayor adhesión en Ti6Al4V de superficie modificada por anodización y un menor grado para las que fueron recubiertas con cerámica bioactiva. Y, para ninguna de las condiciones superficiales hubo señales de citotoxicidad.Item Comportamiento electroquimico y corrosion en emulsiones kerosene en agua de alta relacion de fase interna en el acero aisi 1020(Universidad Industrial de Santander, 2004) Castillo Rodriguez, Hector; Vasquez Quintero, Custodio; Retamoso Rodriguez, ClementeLa construcción de los diagramas ternarios de fase para el sistema Agua/Kerosene/Dodecyl/Butanol permitió caracterizar los sistemas emulsionados (O/W) de alta relación de fase interna, adicionalmente se pudo analizar la influencia de NaCl en las en las diferentes zonas del diagrama y seleccionar los sistemas emulsionados tipo (O/W) que fueran razonablemente estables para la realización de los ensayos electroquímicos de corrosión. Para la caracterización electroquímica de corrosividad de los sistemas emulsionados (O/W) se utilizó el electrodo de cilindro rotatorio (RCE) con velocidades rotacionales de 0, 800 y 1500 r.p.m y se utilizaron concentraciones de NaCl en la fase acuosa de 0%, 0.2%, 0.5% y 1% en peso. Todas emulsiones estudiadas fueron saturadas con un atmósfera fuertemente reductora (Oxígeno) o con una atmósfera inerte ( Nitrógeno). Se realizaron pruebas electroquímicas de corriente directa ( Resistencia a la polarización y Tafel) y corriente alterna ( Espestrocopia de impedancias electroquímica), los ensayos realizados presentaron una aceptable resolución y permitieron realizar un análisis electroquímico detallado del efecto de cada una de las variables estudiadas. Los espectros de EIS obtenidos se ajustaron mediante circuitos eléctricos equivalentes y se calcularon los parámetros electroquímicos característicos de la celda de corrosión, Rp, Rs, Cd, y velocidad de corrosión. Adicionalmente este análisis permitió conocer los mecanismos que controlaron la cinética de la reacción electroquímica de corrosión. Del análisis visual al microscopio de bajos aumentos de los electrodos de trabajos, se observó la formación de películas sólidas sobre la superficie. Además los tipos de corrosión que se presentaron fueron corrosión localizada, tipo picado y corrosión general uniforme.Item Correlacion impacto-fatiga: optimizacion de criterios de seleccion de materiales para varillas de pozo(Universidad Industrial de Santander, 2005) Jaimes Suarez, Alban; Uribe, Ivan; Martinez, AlexanderEn los sistemas de bombeo mecánico, las varillas de succión se encuentran bajo la acción de esfuerzos cíclicos en tensión, lo cual genera fallas por fatiga. Durante la manipulación y operación de las varillas se generan defectos superficiales los cuales favorecen la iniciación de grietas de fatiga, reduciendo significativamente la vida de la varilla. Debido a la alta frecuencia de este tipo de falla, los altos costos involucrados y a la escasa información relacionada con el desempeño en fatiga, se realizaron pruebas de laboratorio con el fín de obtener criterios adicionales para optimizar la selección y diseño de las varillas. En varillas de alta resistencia mecánica, seleccionadas al azar, se realizaron pruebas para determinar las curvas de fatiga sin y con defectos inducidos superficialmente, estos ensayos fueron realizados a las varillas en condición de suministro y con la aplicación de un tratamiento térmico de temple y revenido. Los resultados permiten verificar diferencias de comportamiento entre las varillas evaluadas, se evaluó el efecto negativo de los defectos superficiales, las utilidades del ensayo de impacto y tensión con entalla para la selección de materiales para varillas de pozo, y el beneficio obtenido en el aumento en el límite de fatiga generado por la aplicación de un tratamiento de temple y revenido. El conocimiento generado a través de este estudio le sirve al Ingeniero encargado de los pozos como herramienta para la optimización de los criterios de selección de algunas de las varillas presentes en el mercado y para establecer factores de diseño que consideren la presencia de defectos superficiales durante la operación.Item Corrosión de alta temperatura de los aceros aisi 304h, 316l y aleación 2 1/4 cr-1 mo y 9cr-1mo en procesos de combustión de crudo pesado(Universidad Industrial de Santander, 2007) Gutiérrez Pitta, Jenny Rocío; Vasquez Quintero, Custodio; Serna Gil, Jose AnibalEl propósito de esta investigación fue estudiar la influencia de los productos de combustión de emulsiones de crudo pesado sobre la oxidación y la sulfidación de los aceros AISI SAE 1020, AISI 304H, 316L y aleaciónes 2 ¼ Cr-1Mo y 9Cr-1Mo en un rango de temperatura entre 550 y 750ºC, para tal fin se utilizó una caldera pirotubular de 100HP en donde se colocaron muestras por duplicado, las cuales se retiraron a las 8, 50, 124, 203, 305 y 500 horas aproximadamente de exposición al proceso. Los ensayos se realizaron en función de la ganancia de masa respecto al tiempo, las muestras fueron analizadas mediante metalografía óptica, microscopia electrónica de barrido SEM-EDX, para determinar la morfología de las capas y su composición puntual, también se utilizó el análisis de DRX para determinar la composición de las cenizas depositadas sobre las probetas. El análisis global de los resultados muestra que la oxidación fue el fenómeno dominante en el proceso y también que la corrosión de las aleaciones está relacionado con la fusión de vanadatos, además los gases de combustión son fundamentalmente oxidantes, pero pueden ser reductores en las superficies metálicas, particularmente bajo los depósitos de ceniza, resultando en otro proceso de degradación. Por lo tanto la corrosión por cenizas causada por este tipo de combustibles resulta ser muy compleja.Item Desarrollo de correlaciones entre mineralogia y extraccion de oro en minerales auriferos mediante datos de lixiviacion diagnostico(Universidad Industrial de Santander, 2004) Penate Zuniga, Yesid Alberto; Vasquez Quintero, CustodioEl trabajo de investigación comprende la formulación de correlaciones matemáticas que permiten predecir o calcular los diferentes porcentajes de disolución de oro que pueden ser extraídos de minerales auríferos al procesarse mediante cianuración en una granulometría específica y tomando como base en la caracterización mineralógica de menas auríferas de diversas regiones colombianas (Vetas y California (Santander) y Santa Rosa del Sur (Bolívar)). Este resultado se consigue mediante la aplicación de la técnica de lixiviación diagnostica a las diferentes menas auríferas y luego el ajuste estadístico de los datos obtenidos mediante regresiones, de forma que se consiga un ajuste o coeficiente de correlación cercano a la unidad para validar la correlación. Inicialmente los minerales son cianurados en diferentes granulometrías (-60 + 100 mallas, -100 +200 mallas y Œ200 mallas), se considera como tamaño óptimo de conminución, aquel donde se producen los mayores porcentajes de disolución de oro en menores tiempo de procesamiento. En este tamaño el mineral correspondiente es cianurado y establecida su curva cinética de disolución, de forma que con estos datos de granulometría, porcentaje de disolución de oro vs tiempo, mineralogía, etc. Se logra establecer la correlación matemática que mejor representa el comportamiento cinético de este tipo de mineral. Los resultados del estudio demuestran que siguiendo esta metodología es posible conseguir estas correlaciones, que en su mayoría las ecuaciones corresponden al tipo logarítmico y que los coeficientes de correlación alcanzados son bastante altos, de tal manera que una vez establecida la posible composición mineralógica de un mineral, se puede predecir la curva cinética de disolución de oro desde este mineral, permitiendo de esta manera un control más técnico de los procesos de extracción y una herramienta en la toma de decisiones respecto a los procesos de tratamiento de minerales de oroItem Desarrollo de materiales compuestos a partir de bentonitas colombianas modificadas embebidas en una matriz polimérica de polietilen-tereftalato (p.e.t)(Universidad Industrial de Santander, 2008) Palacios, Jhon Freddy; Neira Arenas, GustavoInicialmente se llevó a cabo la obtención de la arcilla modificada a partir de una bentonita colombiana de alta pureza procedente del Valle del Cauca, para lo cual se desarrolló una metodología apropiada con el empleo de una amina cuaternaria (C16H33NH2). Fue posible mediante Rayos X estudiar el aumento del espacio interlaminar, se incrementó de 15,49 Å a en la arcilla natural hasta un 31.44 Å cuando se emplearon soluciones de Hexadecilamina al 33% en peso, El mecanismo propuesto para la interacción de la hexadecilamina fue respaldado mediante la combinación de una serie de análisis de caracterización que incluyeron capacidad de intercambio catiónico, espectroscopía de infrarrojo y análisis por microscopía electrónica de transmisión (TEM- EDX). La arcilla natural y la organoarcilla obtenida, fueron empleadas como refuerzo de materiales compuestos basados en PET virgen reciclado. Se observó en general una disminución de la resistencia mecánica en tracción, también en la viscosidad, en la temperatura de transición vítrea y en la resistencia al desgaste. Con el fin de mejorar las propiedades del material se redujo la granulometría de las partículas de arcilla, por debajo de 37um, y además se cambio el método de obtención del material extrusión Œinyección. Lo cual logró que el compuesto formado por la de resina de PET Virgen y un 3% de arcilla modificada incrementara el valor del esfuerzo máximo aproximadamente en un 25%.Item Desarrollo y caracterización de un recubrimiento con cerámica bioactiva para implantes dentales fabricados en ti-6al-4v(Universidad Industrial de Santander, 2008) Oviedo Paul, Carlos Andrés; Forero Gomez, Luis EmilioLos fosfatos de calcio y en especial la hidroxiapatita (HA) Ca10(PO4)6(OH)2, son usados para mejorar la oseointegración de aleaciones de titanio empleadas como material base en la fabricación de implantes dentales. Estos recubrimientos se pueden realizar por técnicas como proyección por plasma, deposición electroforética, bombardeo por haz iónico o precipitación a partir de soluciones acuosas. En este trabajo se desarrollo un proceso de recubrimiento por precipitación directa de fosfatos de calcio, evaluando la influencia de la temperatura y el pH, en el depósito de fosfatos de calcio sobre sustratos de Ti6Al4V. Los recubrimientos fueron depositados a temperaturas de 60, 80, 100, 120 y 140 ºC. Las soluciones acuosas iniciales se prepararon utilizando Dihidrogenofosfato de Potasio (KH2PO4) y Cloruro de Calcio Dihidratado (CaCl2.2H2O), en concentraciones de 3x104 M y 5x104 M, respectivamente, manteniendo el pH de la solución en el rango de 4 5 y 10 11, para el rango básico el pH se ajusto por medio de una solución buffer de Hidróxido de Amonio y Cloruro de Amonio. Los sustratos recubiertos se caracterizaron por medio de microscopia óptica cofocal 3D y difracción de rayos X. Para establecer su morfología, rugosidad, composición química y % cristalinidad. Además se evaluó el nivel de adhesión sustrato - recubrimiento y la influencia de la preparación superficial en la adherencia. Este estudio muestra que la temperatura y el pH, son parámetros determinantes en la composición y morfología de este tipo de recubrimientos, obteniéndose las mejores condiciones para el proceso de oseointegración para los recubrimientos obtenidos a temperatura de 140 ºC y pH en el rango de 10 - 11.Item Efecto de las barreras termicas producidas por difusion de cromo, aluminio, sobre la resistencia a la oxidacion de aceros 2 1/4 cr, 1 mo y 9cr, 1mo modificado(Universidad Industrial de Santander, 2004) Lizcano Contreras, Jose Martin; Pena Ballesteros, Dario Yesid; Serna Gil, Jose AnibalLa deposición de Cr y Al en aceros ferríticos 2¼Cr–1Mo y 9Cr-1Mo modificado fue realizada por medio de la técnica de cementación empacada, utilizando polvos de Cr y Al de alta pureza y granulometría fina; sales de NaCl y AlCl3 como activadores del proceso. La cementación empacada se realizó en dos pasos térmicos, el primero a una temperatura de 900°C y un tiempo de sostenimiento de 5 horas y el segundo a 1100°C con un tiempo de sostenimiento de 19 horas obteniendo películas superficiales (barreras térmicas), con una morfología de granos columnares sin presencia de defectos tipo grietas y/o porosidades, hasta de 400 mm de profundidad con concentraciones de Cr y Al del orden de 18% y de 7% respectivamente en el acero 9cr-1Mo modificado y de 9% Cr y 6.3% Al en el acero 2 ¼ Cr-1Mo. Las barreras térmicas de difusión actúan como un inhibidor contra los fenómenos de corrosión a alta temperatura, principalmente a la oxidación, debido a la formación de películas estables de óxidos de Cr y Al. El efecto de las barreras térmicas de difusión sobre la resistencia a la oxidación de los aceros ferríticos se estudio mediante pruebas isotérmicas utilizando la técnica gravimétrica discontinua en una atmósfera gaseosa oxidante multicomponente (CO2 – CO – O – N2), en un rango de temperaturas entre 550°C a 750°C y presión atmosférica, donde se observó una disminución de la cinética de oxidación de un 80 al 90% en las muestras con barrera comparadas con la aleación original expuesta sin barrera térmica.Item Electrodeposición y evaluación electroquímica de recubrimientos compuestos de chitosan/fosfatos de calcio sobre una aleación de tl6al4v - astm f 136(Universidad Industrial de Santander, 2008) Martínez Pérez, Ricardo Manuel; Cordoba Tuta, Elcy Maria; Estupinan Duran, Hugo ArmandoLos recubrimientos de fosfato de calcio sobre implantes ortopédicos son conocidos por acelerar el crecimiento óseo y mejorar la fijación del hueso. La deposición electrolítica de estos compuestos bioactivos ha presentado mayores ventajas que los recubrimientos obtenidos por métodos convencionales. Estos métodos han facilitado la posibilidad de adicionar chitosán, polisacárido de origen natural conocido por inducir mayor proliferación celular que el fosfato de calcio, en solución y fijarlo de forma funcional y estructural. En este trabajo se ha obtenido por electrodeposición catódica recubrimientos compuestos de fosfatos de calcio-chitosán sobre un substrato de Ti6Al4V ELI. Estos recubrimientos fueron caracterizados morfológica y químicamente, para posteriormente ser analizados por DRX y FTIR, los cuales mostraron la presencia de fosfatos de calcio y chitosán. Se evaluó por SEM la incidencia de la densidad de corriente y la concentración de chitosán en solución sobre la morfología de los recubrimientos obtenidos. Igualmente, por EIS, se evaluó la influencia de la concentración de chitosán sobre la resistencia a la polarización de los sustratos recubiertos obtenidos. Por otro lado, un proceso de biomineralización fue realizado por 28 días, haciéndose evaluaciones electroquímicas cada 7 días. Finalmente, se propusieron dos circuitos equivalentes que simulan el comportamiento electroquímico de los sustratos recubiertos.Item Estimación de la velocidad de corrosión interna en un acero api 5l grado b de producción, utilizando una técnica neurofuzzy(Universidad Industrial de Santander, 2006) Ordoñez Rodríguez, Rubiel; Pena Ballesteros, Dario YesidSe propone una metodología neurofuzzy, para mejorar los resultados e interpretación de los modelos de corrosión interna en tuberías de producción de crudo (aceros API 5L Grado B), obtenidos mediante la aplicación de redes neuronales artificiales o técnicas basadas en regresiones lineales. El modelo permite estimar la velocidad de corrosión interna del acero al carbono en (mpy), utilizando como datos de entrada: el %BSW, el contenido de Fe, CO2 y H2S, el pH de la solución, la salinidad. El modelado se realizo mediante sistema adaptativo neuro difuso ANFIS, que es un hibrido derivado de las redes neuronales y la lógica difusa. Existen diferentes formas de combinar las redes neuronales y la lógica difusa, debido a flexibilidad que presentan ambas técnicas. Esto ha permitido la generación de múltiples combinaciones, cada una con diferente grado de integración entre las técnicas, pero dentro de estas posibles combinaciones se destaca un sistema híbrido conocido como ANFIS, que conserva las principales características de cada técnica y supera las principales desventajas de las mismas. En el presente trabajo, el procedimiento experimental consiste en el entrenamiento y evaluación de diferentes configuraciones para el ANFIS, con la finalidad de encontrar la mejor configuración que permita alcanzar un equilibrio entre el nivel de error y el número de reglas del sistema. El entrenamiento es la fase de aprendizaje, se realiza mediante la presentación iterada de los datos al ANFIS. En el entrenamiento es donde el experto suministra su conocimiento y experiencia, mediante una adecuada selección del tipo y número de funciones de pertenencia (FP), en cada variable de entrada. Aquí se hicieron pruebas con más de diez tipos de configuraciones, casi todas brindaron buenos resultados.Item Estudio de la corrosion de un acero aisi 1020 bajo condicionels de flujo multifasico salmuera co2 h2s, salmuera aceite mineral co2 h2s, hidrodinamicamente controlado(Universidad Industrial de Santander, 2004) Pedraza Torres, Sandra Rocio; Vasquez Quintero, CustodioLa corrosión por CO2 / H2S en la producción de gas y petróleo representa una de las más importantes áreas de investigación, debido a la necesidad crítica de evaluar la severidad de la corrosión y así disminuir el riesgo de problemas en operación y además bajar los costos efectivos de producción. En Colombia, las investigaciones han sido orientadas al estudio de la corrosión por CO2, a pesar de que en el país existen trazas de H2S, que son un peligro potencial para los materiales de las líneas de transporte e hidrocarburos. El presente proyecto es pionero en el estudio de sistemas multifásicos (salmuera / Aceite /gas) en ambientes combinados (CO2/H2S), y busca servir como base a posteriores estudios que planteen mecanismos de inhibición como solución a este tipo de corrosión. Para el desarrollo de esta investigación, se tomaron las concentraciones de CO2 y H2S , así como las condiciones hidrodinámicas presentes en el país y se simularon en el electrodo de cilindro rotatorio, el circuito simulador de flujo loop, y en los autoclaves estático y dinámico (Electrodo de cilindro rotatorio a presión), equipo único en Colombia. En estas geometrías se determinaron las velocidades de corrosión sobre el acero AISI 1020, así como los coeficientes de transferencia de masa y capas viscosas de las especies mas representativas del sistema, así mismo se caracterizó la morfología de los productos de corrosión propios de estos ambientes. El estudio permitió concluir las especies relacionadas con el CO2 (H2CO3), son las que influyen sobre el mecanismo de deterioro del acero AISI 1020, comportamiento que es fuertemente influenciado por la variación de la velocidad, la temperatura y el pHItem Estudio fisicoquimico del sistema de flotacion caolin/anatasa(Universidad Industrial de Santander, 2005) Cana Mendoza, Luz Adriana; Neira Arenas, GustavoLos problemas asociados con la flotación de partículas ultrafinas pueden ser abordados aplicando procesos de beneficio que se adapten a la naturaleza de las especies a separar. La remoción de anatasa ocurrente como impureza en las arcillas de caolín es necesaria para la obtención de materias primas que cumplan las especificaciones técnicas requeridas en determinados procesos industriales. Los métodos de beneficio más aplicados para este propósito son la ultraflotación con ácido oleico y el sistema de flotación sin cargador utilizando colectores de tipo hidroxamato. El análisis de los procesos de ultraflotación utilizando calcita como mineral cargador y ácido oleico como colector, y flotación inversa con colector hidroxamato AERO 6494, se realizó a partir de resultados obtenidos en pruebas de flotación a nivel de laboratorio, confrontando los resultados de remoción de anatasa (TiO2) con los cambios en las propiedades fisicoquímicas que experimentaron los minerales sometidos a la acción de los reactivos surfactantes. Se determinaron los cambios en el valor del ángulo de contacto, los componentes de la energía libre superficial y el cambio en la energía libre superficial de interacción de Gibbs. Además se construyeron curvas de potencial zeta para caracterizar el tipo de interacción entre los colectores y las superficies sólidas y su naturaleza eléctrica superficial.Item Estudio fundamental del proceso de cementacion con zinc y aluminio para la recuperacion de oro y plata a partir de efluentes de pulimento quimico en joyeria(Universidad Industrial de Santander, 2005) Perez Dominguez, Julio Cesar; Escalante Hernández, HumbertoSe realizo un estudio termodinámico (Especiación química) y electroquímico de los sistemas redox involucrados en la cementación de metales preciosos con zinc y con aluminio, el cual permitió determinar los rangos de potencial en los cuales es posible precipitar selectivamente el oro y la plata disuelto en soluciones provenientes del pulimento químico de joyas cuando las concentraciones de cobre y cianuro están presentes en bajas y altas concentraciones. Del mismo modo se determinaron los rangos de potencial a los cuales ocurre la oxidación del zinc y del aluminio sin la formación intermedia de capas pasivadoras estables como el Zn(OH)2 y el Al (OH)3. Se investigo el efecto del pH, la concentración de cianuro, la concentración de oxigeno, y las concentraciones iniciales de oro, plata y cobre en la solución sobre los fenómenos de adsorción y reducción empleando un electrodo de carbón vítreo. Del mismo modo se determino el efecto de dichas variables sobre los procesos de oxidación - pasivación ocurridos en el zinc y en el aluminio. Se aplicaron técnicas electroquímicas de voltametría cíclica y de cronoamperometría; la primera para determinar tanto los potenciales y corrientes asociados con las reacciones medias de reducción oxidación de los complejos metálicos como los fenómenos de adsorción ocurridos sobre la superficie del electrodo de carbón vítreo, y la segunda para corroborar la presencia de los procesos adsortivos y la formación intermedia de especies de AuCN y CuCN. En el caso del zinc y del aluminio ambas técnicas permitieron determinar los potenciales y corrientes asociados a la oxidación y observar el comportamiento de las capas pasivadoras formadas sobre la inhibición de la cementación. Para evaluar los procesos ocurridos sobre el zinc y el aluminio se fabricaron electrodos con polvos de zinc y de aluminio en matriz de pasta de grafito. La especiación química (Diagramas Potencial vs pH) y los resultados encontrados mediante la voltametría cíclica y la cronoamperometría mostraron que a las diferentes condiciones la reducción del cobre ocurre a potenciales mas negativos que los del oro y la plata, y a su vez modifica las propiedades de la interface solución-metal precipitado, reduciendo los sobrepotenciales requeridos para que la reducción del oro y de la plata tenga lugar. Para el caso de la oxidación de los metales activos se encontró que el proceso esta controlado por la formación de capas pasivadoras a determinados valores de pH, concentraciones de cianuro y concentraciones de zinc y aluminio, cuya naturaleza depende en el primero del pH y la concentración de cianuro y en el segundo solo del pHItem Evaluación cromática y microestructural de una aleación de oro blanco al mn en estado fundido y tratada térmicamente(Universidad Industrial de Santander, 2008) García Ramírez, Monika; Pena Ballesteros, Dario YesidA partir de una aleación madre compuesta principalmente de cobre y manganeso, a la cual se le adicionaron elementos blanqueadores secundarios como: plata, hierro y estaño se fabricó inicialmente una aleación de oro blanco al Mn de alta calidad, que no tenga un efecto perjudicial sobre la salud humana, más económica que las aleaciones importadas actualmente y con temperatura de liquidus menor a 1100°C. Esto se traduce en encontrar metales sustitutos para el níquel y el paladio que son los elementos blanqueadores tradicionales usados para tal fin. Se evalúo el efecto que ejerce cada uno de los elementos en su microestructura y la influencia que éstos ejercen sobre la calidad final del oro obtenido. Como resultado se verificó el poder blanqueador del Mn, y el efecto de las características superficiales y la rugosidad sobre la medida del color de la aleación fabricada. Igualmente se verificó que un tratamiento de homogenización aplicado a la aleación obtenida aumenta el YI del oro blanco, lo que disminuye las características cromáticas de la aleación de oro blanco al Mn. Como resultado del análisis microestructural basado en la microscopia óptica, electrónica y de transmisión, se encontró que los elementos Mn, Zn, Al y Sb son propensos a la precipitación binodal y espinodal, además son susceptibles al fenómeno de endurecimiento por envejecimiento, en detrimento de las características mecánicas del oro blanco obtenido. Además como resultado de la investigación se propone una nueva aleación de oro blanco que cumple con los estándares internacionales, compuesta por los siguientes elementos: Au, Cu, Mn, Zn, Sb, Ag y Sn.Item Evaluacion de inhibidores de corrosion en caliente, en aleaciones 2 1/4cr-1mo, 9cr-1mo modificado y 304h, en contacto con una sal fundida por medio de metodos electroquimicos(Universidad Industrial de Santander, 2005) Anaya Palencia, Huber Alexander; Pena Ballesteros, Dario YesidUno de los principales métodos empleados para la inhibición de la corrosión en caliente es la adición de compuestos químicos en los combustibles fósiles. En este estudio se reporta el comportamiento de 2 inhibidores de corrosión (MgO y CaO) empleados en un sistema Metal / Sal fundida 80% V2O5 – 20% Na2SO4 / mezcla gaseosa de 99% SO2 – 1% de O2 / Inhibidor. Se estudiaron 3 aceros empleados en la fabricación de equipos a alta temperatura; acero AISI SAE 304H, ASTM A-213 T22 Y ASTM A-213 T91. Se emplearon las técnicas electroquímicas de Resistencia a la polarización lineal, Extrapolación Tafel, Impedancias electroquímicas y Ruido electroquímico, para evaluar la influencia de la temperatura y el tiempo, el efecto inhibidor de los componentes modificadores de esta cinética, la eficiencia de inhibición y los mecanismos de daño que controlan este deterioro mediante la comparación de los diferentes resultados en dichas técnicas. Los resultados demostraron que la técnica de resistencia a la polarización en corriente directa no es una técnica confiable en comparación con la obtenida por EIS, debido a la naturaleza electrónica del electrolito utilizado. El análisis estadístico realizado a los resultados obtenidos por la técnica de Ruido Electroquímico a través del tiempo, proporcionó los valores de Skewness y Kurtosis (para definir el tipo de oxidación), Resistencia en Ruido y Velocidades de oxidación. Los resultados obtenidos por la técnica de EIS y Ruido, demostraron que el mecanismo de daño (oxidación), fue gobernado por la difusión lenta a través del electrolito sólido y la capa de óxido formada. Esto se corroboró por medio de las técnicas de DRX y SEM que se realizaron a algunas muestras del material.Item "evaluación de la capacidad de adsorción de hidrogeno en composites carbón activado-metal usando métodos electroquímicos"(Universidad Industrial de Santander, 2007) Hoyos García, Martha Guiomayra; Uribe Perez, Ivan; Estupinan Duran, Hugo ArmandoEn la presente investigación se empleó un carbón antracítico proveniente de Santander - Colombia, con el fin de obtener un composite carbón activado Œ metal, que pudiera mejorar la capacidad de adsorción de hidrógeno. El proceso seguido consistió en someter al carbón antracítico con adición de diferentes cantidades de Ni y Cu a un proceso de activación química con ácido fluorhídrico, clorhídrico y nítrico. Seguidamente, se realizó una molienda de alta energía en atmosfera de hexano. El material producido fue expuesto a activación física con CO2, con el fin de modificar la superficie morfológicamente, logrando obtener un composite con un mayor área superficial y específica, y con un mayor grado de porosidad, lo que lo hace más adecuado para almacenar posiblemente por fisisorción el hidrógeno proveniente de la solución altamente alcalina del electrolito. Se evaluó el efecto de la adición de Ni y Cu, sobre la capacidad de adsorción del compuesto de carbón por medio de técnicas electroquímicas de carga y descarga galvanostática, voltametría cíclica e impedancia electroquímica, alcanzando una capacidad de almacenamiento de hidrógeno de 1.5 wt% para las muestras con un mayor contenido de Ni y una capacidad de almacenamiento de hidrógeno de 1,1 wt% en las muestras con un mayor contenido de Cu. Por último se determinó el coeficiente de difusión a partir del la impedancia de Warburg.Item Evaluacion de la corrosion en caliente de aleaciones, en un electrolito de 80% de v2o5-20% na2so4 entre 550ºc 750ºc por medio de metodos electroquimicos(Universidad Industrial de Santander, 2005) Tristancho Reyes, Jose Luis; Vasquez Quintero, CustodioLa corrosión en caliente es la oxidación acelerada de un material ocasionada por sales fundidas a elevadas temperaturas. Las técnicas electroquímicas son empleadas para evaluar las reacciones de corrosión sistemas acuosos, simulando condiciones reales. En la actualidad no existe un monitoreo en tiempo real del desgaste corrosivo por sales fundidas en los componentes de las calderas, por lo que se hace necesario investigar el uso de las técnicas electroquímicas en la evaluación de la corrosión por sales fundidas. En esta investigación se evaluó el comportamiento a la corrosión de las aleaciones AISI 304H, T22 (2¼Cr – 1Mo) y T91 (9Cr – 1Mo modificado) al ser expuestas a un agente corrosivo compuesto de 80%V2O5 – 20%Na2SO4 en un rango de temperatura comprendido entre 550ºC y 750ºC y en un ambiente oxidante de 99%O2 – 1%SO2.Las velocidades y el tipo de corrosión (general ó localizado) fueron halladas mediante las técnicas de Extrapolación de Tafel (MPE), Resistencia a la Polarización Lineal (RPL), Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) y Ruido Electroquímico (EN). El análisis estadístico de los resultados obtenidos por la técnica de Ruido Electroquímico a través del tiempo proporcionó los valores de Skewness y Kurtosis (para definir el tipo de corrosión), Resistencia en Ruido y Velocidades de Corrosión. Los resultados obtenidos mostraron que el ataque corrosivo fue más severo a las temperaturas más elevadas.Item Evaluación de la corrosión por picado de un acero aisi sae 1020 en un fluido sintético de pozo de petróleo mediante técnicas electroquímicas(Universidad Industrial de Santander, 2007) Mejía Cajicá, Nubia Esperanza; Pena Ballesteros, Dario Yesid; Mateus Barragan, MiguelEn este proyecto se evaluó la corrosión por picado del acero AISI SAE 1020 en un fluido sintético que contenía iones Cl- y CO2, los cuales hacen parte de un fluido de producción de crudo; las técnicas utilizadas para el estudio de éste fenómeno fueron Ruido Electroquímico (EN) y Polarización Potenciodinámica Cíclica (CPP), y SEM para observar el daño sobre la superficie del electrodo. Las pruebas se realizaron a 45°C y 70°C, variando la concentración de Cl- entre 500 ppm y 6000 ppm. Se observó que a mayores temperaturas, el material es más susceptible al inicio del picado el cual tiende a ser más estable. Igualmente, a mayor concentración de Cl-, hubo más actividad del picado. Es importante resaltar que las curvas de CPP no son un indicativo del tipo de corrosión que ocurre; esto debido a que para el desarrollo de esta técnica, es indispensable conocer la velocidad de barrido más adecuada para cada una de las pruebas. Con el EN se detectó rápida y fácilmente el inicio y la densidad de picado, así como el área de las picaduras. El posible mecanismo de daño fue el rompimiento en algunos sitios de la capa delgada de siderita formada sobre el acero 1020, por los iones Cl-, preferencialmente en las inclusiones de sulfuro de Mn, que de acuerdo a su orientación geométrica pueden ser sitios de inicio de picado. La correlación matemática obtenida tuvo un R2 de 85.6% y un porcentaje de error del 2.16%, lo cual se considera aceptableItem Evaluación de la electrodeposición de fosfato de calcio sobre la aleación tl6al4v eli astm f-136(Universidad Industrial de Santander, 2008) García Portilla, Yezid Orlando; Pena Ballesteros, Dario YesidEl objetivo de la investigación fue obtener recubrimientos Ca-P mediante electrodeposición catódica sobre la aleación Ti6Al4V ELI ASTM F-136, seguido de un tratamiento térmico, por tal motivo la investigación se trabajó en dos etapas. En la primera etapa se obtuvieron y evaluaron recubrimientos de fosfato de calcio obtenidos por un método potenciostático catódico a partir de una solución sobresaturada en iones calcio y fósforo, mediante Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS) y curvas potenciodinámicas (Extrapolación Tafel), con el fin de obtener parámetros electroquímicos. El pH (7 y 10), concentración de calcio y fósforo de la solución precursora del recubrimiento (Ca/P) (1.00 y 1.5) y el voltaje catódico (-5V,-9V,-12V y -15V), influyeron en mayor grado en la respuesta resistiva. Las relaciones Ca/P en el recubrimiento estuvieron entre 1,3 y 1,7, cuya morfología fue monofásica y rugosa, las cuales fueron medidas mediante Espectroscopia de Energía Dispersa (EDS) y Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), respectivamente. La segunda etapa de la investigación hace referencia a los tratamientos térmicos, los cuales se realizaron bajo las condiciones más adecuadas obtenidas en la primera etapa. Las variables independientes fueron temperatura y tiempo para llevar a cabo el tratamiento térmico en rangos de 400ºC - 800ºC y 1h y 2 h, respectivamente. Con base en lo anterior se evaluó el comportamiento electroquímico usando las mismas técnicas electroquímicas de la primera parte y de igual manera DRX, con el objetivo de evaluar la cristalinidad y la composición química del mismo, y de esta manera establecer la relación existente entre ellos. Los resultados obtenidos mostraron un incremento en la cristalinidad de los recubrimientos tratados que conducen a mayores resistencias a la polarización.