Diseño de recubrimientos SOL-GEL para la protección contra la corrosión de la aleación de magnesio az31 de aplicación en la industria automotriz

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dc.contributor.advisorViejo Abrante, Fernando
dc.contributor.advisorCoy Echeverría, Ana Emilse
dc.contributor.advisorAparicio Ambros, Mario
dc.contributor.authorHernández Barrios, Carlos Andrés
dc.date.accessioned2024-03-04T00:16:38Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:16:38Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEn el presente trabajo fueron desarrollados recubrimientos híbridos sol-gel base TEOS-GPTMS para la protección contra la corrosión de la aleación de magnesio AZ31. Para ello, fue evaluado el efecto de la concentración de catalizador (ácido acético), el tiempo de inmersión, el tiempo de envejecimiento y la concentración de inhibidor de corrosión (CeNO3)3), en el proceso de síntesis y deposición de los soles, así como también en la morfología, composición y desempeño frente a la corrosión de los recubrimientos resultantes. Las reacciones de hidrólisis-condensación de los soles fueron monitoreadas mediante ensayos reológicos, espectroscopia IR y medidas de pH. Por otra parte, la caracterización de los recubrimientos se realizó mediante microscopía electrónica de barrido, ángulo de contacto y espectroscopía IR-ATR; mientras que, la evaluación en la resistencia a la corrosión se realizó a través de ensayos de polarización anódica potenciodinámica, espectroscopia de impedancia electroquímica y ensayos de inmersión, todos en medio 0,1M de NaCl. Los resultados experimentales revelaron que los parámetros de síntesis estudiados determinaron, por un lado, el nivel de interacción química entre el sol ácido y la superficie de la aleación y, por el otro, las características fisicoquímicas del recubrimiento sol-gel. De esta manera, el entendimiento profundo de dichos fenómenos permitió el diseño de una película de anclaje de Mg(OH)xF2-x sobre la superficie de la aleación AZ31, que impidió los procesos de corrosión superficiales durante la etapa de deposición de los soles y conllevó a recubrimientos sol-gel sin agrietamiento, con mejorada resistencia a la corrosión y con efecto de autocurado. Además, mediante la deposición de múltiples capas fue posible la obtención de recubrimientos que aumentaron la resistencia a la corrosión del material base hasta en 3 órdenes de magnitud y presentaron características morfológicas-protectoras que no se vieron significativamente comprometidas después de 24 h de inmersión en el medio de ensayo. _.
dc.description.abstractenglishIn the present work, hybrid sol-gel coatings for corrosion protection were developed on the AZ31 magnesium alloy. For that purpose, it was evaluated the effect of the catalyst (acetic acid) concentration, the immersion time, the aging time and the concentration of corrosion inhibitor (CeNO3)3), on the synthesis and deposition processes of the sols, as well as on the morphology, composition and corrosion performance of the coatings resultant. The hydrolysis and condensation reactions occurred within the sols were monitored by rheological test, Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy and pH measurements. On the other hand, characterization of the coatings was carried out using Scanning Electron Microscopy (SEM), Attenuated Total Reflection Infrared Spectroscopy (ATR-IR), and contact angle measurements, whereas the corrosion resistance was evaluated by potentiodynamic anodic polarisation, electrochemical impedance spectroscopy and immersion testing in aerated 0.1 M NaCl solution. The experimental results showed that synthesis parameters determined, one the one hand, the interaction level between the acidic sol and the magnesium surface and, on the other hand, the physicochemical and protective properties of the sol-gel coating. In this regard, the deep understanding of these phenomena allowed the design of a Mg(OH)xF2-x anchorage film on the surface of the AZ31 alloy, which avoided the surface corrosion processes during the deposition of the sols and led obtaining coatings without cracking, with improved corrosion protection and with self-healing effect. Furthermore, through the deposition of multiple layers, it was possible to obtain coatings that increased the corrosion resistance of the parent alloy by about three orders of magnitude and exhibited morphological-protective features that were not significantly affected after 24 h of immersion in the test medium. _
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería de Materiales
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/20.500.14071/39528
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería de Materiales
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.subjectAleaciones De Magnesio
dc.subjectRecubrimientos Sol-Gel
dc.subjectCorrosión
dc.subjectInhibidores De Corrosión.
dc.subject.keywordMagnesium Alloys
dc.subject.keywordSol-Gel Coatings
dc.subject.keywordCorrosion
dc.subject.keywordCorrosion Inhibitors.
dc.titleDiseño de recubrimientos SOL-GEL para la protección contra la corrosión de la aleación de magnesio az31 de aplicación en la industria automotriz
dc.title.englishDesign of sol-gel coatings for corrosion protection of az31 magnesium alloys of application in the automotive industry.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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