Recubrimiento base níquel con propiedades hidrofóbicas y su efecto en la prevención de la corrosión causada por microorganismos en aceros al carbono

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dc.contributor.advisorBlanco Vasquez, Sergio Ismael
dc.contributor.advisorRuiz Duran, Jennifer Andrea
dc.contributor.authorRuiz Lopez, Elizabeth Yulieth
dc.contributor.evaluatorRincon Ortiz, Mauricio
dc.contributor.evaluatorDelvasto Angarita, Pedro Luis
dc.date.accessioned2024-02-12T20:27:22Z
dc.date.available2024-02-12T20:27:22Z
dc.date.created2023-12-04
dc.date.embargoEnd2026-02-08
dc.date.issued2024-02-08
dc.description.abstractPara controlar el proceso de corrosión en materiales, se desarrollan recubrimientos enfocados en evitar el contacto directo del material con el medio corrosivo. Sin embargo, la morfología estándar de estos recubrimientos es insuficiente para abordar de manera efectiva la biocorrosión dado que los microorganismos tienden a formar biopelículas sobre los recubrimientos y degradar los materiales. El objetivo de la investigación se centra en la evaluación de la inhibición de la Corrosión Inducida por Microorganismos, sobre un acero al carbono con recubrimiento modificado que denota propiedades hidrofóbicas. Como metodología se realizaron recubrimientos a partir de una electrodeposición de níquel sobre acero, seguido de una oxidación y modificación superficial que aumentan la rugosidad y promueven la repelencia hídrica. Posteriormente, se realizó la caracterización fisicoquímica a través de microscopia electrónica de barrido y medición de ángulo de contacto para evaluar hidrofobicidad. Se evaluó su eficacia y estabilidad de protección del recubrimiento modificado con respeto al acero desnudo mediante ensayos electroquímicos. Y su capacidad de protección frente a la corrosión microbiológica se determinó por la cuantificación de pérdida de masa de los cupones sumergidos en un medio de cultivo con la bacteria Desulfovibrio Vulgaris. La modificación superficial del recubrimiento logró un aumento deseado en la rugosidad que contribuye a la creación de una superficie hidrofóbica, esto debido a que proporciona una mayor área superficial y microcavidades que favorece la formación de una capa de aire atrapada en la interfaz. A su vez, esta repelencia al agua evita la acumulación de húmedad y, por lo tanto, reduce el potencial de formación de sitios de corrosión, además, crea una barrera física para la adhesión de microorganismos y depósitos reduciendo la actividad biocorrosiva. Los ensayos electroquímicos mostraron la eficacia del recubrimiento, reduciendo la velocidad de corrosión de 24,467 mpy para el acero desnudo a 1,797 mpy para el recubrimiento modificado, así como en la prueba microbiológica indica una protección a la adhesión de microorganismos en la superficie hidrofóbica.
dc.description.abstractenglishTo control the corrosion process in materials, coatings are developed that focus on avoiding direct contact of the material with the corrosive medium. However, the standard morphology of these coatings is insufficient to effectively address biocorrosion since microorganisms tend to form biofilms on the coatings and degrade the materials. The objective of the research focuses on the evaluation of the inhibition of microorganism-induced corrosion on a carbon steel with a modified coating denoting hydrophobic properties. As a methodology, coatings were made from an electrodeposition of nickel on steel, followed by oxidation and surface modification to increase roughness and promote water repellency. Subsequently, physicochemical characterisation was performed by scanning electron microscopy and contact angle measurement to evaluate hydrophobicity. The efficacy and protective stability of the modified coating with respect to bare steel was evaluated by electrochemical tests. And its ability to protect against microbiological corrosion was determined by quantifying the mass loss of the coupons immersed in a culture medium with the bacterium Desulfovibrio Vulgaris. The surface modification of the coating achieved a desired increase in roughness that contributes to the creation of a hydrophobic surface by providing a larger surface area and microcavities that favours the formation of a trapped air layer at the interface. In turn, this water repellency prevents the accumulation of moisture and therefore reduces the potential for corrosion sites to form, and also creates a physical barrier to the adhesion of micro-organisms and deposits reducing biocorrosive activity. Electrochemical tests showed the effectiveness of the coating, reducing the corrosion rate from 24,467 mpy for the bare steel to 1,797 mpy for the modified coating, as well as in the microbiological test indicating a protection to the adhesion of microorganisms on the hydrophobic surface.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15652
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.programUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.schoolUniversidad Industrial de Santander
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectRecubrimientos
dc.subjectElectrodeposición galvanostática
dc.subjectModificación química
dc.subjectCorrosión microbiológica
dc.subject.keywordCoatings
dc.subject.keywordelectroplating
dc.subject.keywordgalvanostatic electrodeposition
dc.subject.keywordchemical modification
dc.subject.keywordmicrobiological corrosión
dc.titleRecubrimiento base níquel con propiedades hidrofóbicas y su efecto en la prevención de la corrosión causada por microorganismos en aceros al carbono
dc.title.englishNickel based coating with hydrophobic properties and its effect on the prevention of corrosion caused by micro-organisms on carbon steels
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Metalúrgica