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Determinación de la solubilidad de hidrógeno en tio2 formado sobre ti6alav a partir del concepto de impedancia de Warburg

Resumen

En este trabajo se obtuvieron películas anódicas porosas de TiO2 sobre una aleación Ti6Al4V mediante crecimiento galvanostático para valores de densidades de corriente de 10, 20 y 35 mA/cm2 en una solución 0.3 M H3PO4. La morfología superficial de las películas fue analizada mediante SEM y AFM. Un aumento en la densidad de corriente genera superficies más homogéneas y poros más redondeados y de menor tamaño. La caracterización composicional fue realizada mediante EDS, donde se observó especies fosfatadas incorporadas a la película porosa, además de la influencia de la cantidad de fósforo sobre el voltaje de rompimiento dieléctrico y su efecto como inhibidor en la disolución del óxido. Para determinar la solubilidad del hidrógeno se realizaron pruebas de espectroscopia de impedancia electroquímica, EIE, en una solución 0.5 M NaOH, de las cuales se modelaron los circuitos eléctricos equivalentes que representan la fenomenología del proceso. Luego, se calculó el coeficiente de difusión de hidrógeno para cada valor de densidad de corriente a partir de la impedancia de Warburg simulada. Los valores encontrados están dentro del rango de 10-21 y 10-20. Los resultados mostraron que un mayor espesor de película depositada conlleva a una mayor solubilidad de hidrógeno y menor permeabilidad. Esto indica que hay atrapamiento de hidrógeno en el recubrimiento, incluso, si no hay suficiente hidrógeno para la formación de hidruros, estas cantidades pueden causar deterioro del recubrimiento y una posterior falla del material.