Síntesis de evaluación de recubrimientos híbridos sol-gel base sílice dopados con nitrato de cerio para la protección contra la corrosión de la aleación de magnesio az31

Abstract

Esta investigación tiene como objetivo la síntesis de recubrimientos sol-gel híbridos para la protección contra la corrosión de la aleación de magnesio AZ31. Los soles se prepararon a partir de una mezcla del precursor inorgánico tetraetoxisilano (TEOS) y precursores orgánicos, 3- aminopropiltrietoxisilano (APS) y glicidiltrimetoxisilano (GPTMS). Para la preparación se fijaron como variables de estudio diferentes relaciones molares de APS:GPTMS (0,05:1-0,20:1) y tiempos de envejecimiento entre 10 y 60 min. Para la caracterización de los soles se realizaron estudios de reológia y de pH. Seguidamente se sintetizaron los recubrimientos mediante la técnica dip-coating y luego se les aplicó un tratamiento térmico gradual para evitar el agrietamiento durante el proceso de secado. Para evaluar su resistencia a la corrosión se realizaron pruebas de polarización anódica potenciodinámica después de 30 min en inmersión en una solución 0,1M de NaCl. Los recubrimientos con mejores propiedades de resistencia a la corrosión fueron dopados con nitrato de cerio hidratado (Ce(NO3)3·6H2O) como inhibidores de corrosión en proporción molar de 0,5% y 2,5% con respecto a los precursores. Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron mediante microscopia electrónica de barrido (SEM). Los resultados confirman que la presencia de APS en el sol incrementa el pH del sol, acelerando el proceso de gelificación y dando lugar a recubrimientos discontinuos y con alto grado de porosidad. Por el contrario, debido al proceso de hidrólisis del catión Ce(III), la adición de nitrato cerio disminuye sustancialmente el pH del sol, resultando en cinéticas más lentas y controladas de gelificación, soles más estables. Este hecho conduce a la formación de recubrimientos continuos, uniforme y con alto grado de protección independientemente de la proporción de APS y tiempo de envejecimiento estudiado.