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

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dc.contributor.advisorPeña Ballesteros, Darío Yesid
dc.contributor.advisorEstupiñán Durán, Hugo Armando
dc.contributor.authorAraque Castro, Juan Camilo
dc.contributor.authorVillabona Castillo, Julián Andrés
dc.date.accessioned2024-03-03T18:48:30Z
dc.date.available2011
dc.date.available2024-03-03T18:48:30Z
dc.date.created2011
dc.date.issued2011
dc.description.abstractEn 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.
dc.description.abstractenglishIn this work, anodic porous films of TiO2 were obtained on a Ti6Al4V alloy by galvanostatic growth for values of current densities of 10, 20 and 35 mA/cm2 in a solution 0.3 M H3PO4. The surface morphology of the films was analyzed by SEM and AFM. An increase in current density generates more homogeneous surfaces and more rounded and smaller pores. The compositional characterization was performed by EDS, where phosphate species was observed incorporated into the porous film, as well as the influence of phosphorus on the dielectric breakdown voltage and its effect in inhibiting the dissolution of the oxide. To determine the solubility of hydrogen, electrochemical impedance spectroscopy, EIE, were tested in 0.5 M NaOH solution, which was simulate an equivalent electrical circuits representing the phenomenology of the process. Then, the hydrogen diffusion coefficient was calculated for each value of current density. The values are within the range of 10-21 and 10-20. The results showed that a thicker deposited film leads to higher solubility of hydrogen and lower permeability. This indicates that trapping of hydrogen is present in the coating, even if there is not enough hydrogen to form hydrides, these amounts can cause deterioration of the coating and subsequent material failure.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/26130
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectTi6Al4V
dc.subjectCrecimiento galvanostático
dc.subjectTiO2
dc.subjectEspectroscopia de Impedancia Electroquímica
dc.subjectSolubilidad de hidrógeno.
dc.subject.keywordGalvanostatic Growth
dc.subject.keywordTiO2
dc.subject.keywordEIS
dc.subject.keywordHydrogen solubility.
dc.titleDeterminación de la solubilidad de hidrógeno en tio2 formado sobre ti6alav a partir del concepto de impedancia de Warburg
dc.title.englishDetermination of the solubility of hydrogen in tio2formed on ti6al4v from warburg impedance concept.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Metalúrgica