Desarrollo de recubrimiento hidrofóbico NiP/CuO NP para el control de la corrosión en aceros al carbono

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dc.contributor.advisorBlanco Vásquez, Sergio Ismael
dc.contributor.authorFlórez Villegas, Ruth Eugenia
dc.contributor.authorRodríguez Cala, Jessica
dc.contributor.evaluatorRincón Ortiz, Mauricio
dc.contributor.evaluatorPeña Ballesteros, Dario Yesid
dc.date.accessioned2025-03-05T19:03:05Z
dc.date.available2025-03-05T19:03:05Z
dc.date.created2025-02-25
dc.date.issued2025-02-25
dc.description.abstractLa corrosión causada por la interacción del material con su entorno representa un problema importante principalmente en la industria de hidrocarburos. Para mitigar este fenómeno, se han desarrollado recubrimientos que aíslan al material del medio corrosivo. Sin embargo, estos recubrimientos tradicionales no resultan muy efectivos contra la biocorrosión, dado que los microorganismos forman biopelículas sobre las superficies y degradan los materiales. En este contexto, se desarrolló un recubrimiento de NiP decorado con nanopartículas de CuO, diseñado para reducir la velocidad de corrosión con potencial uso en la protección e inhibición de la formación de biopelículas en acero al carbono AISI SAE 4140. La síntesis del recubrimiento se llevó a cabo mediante electrodeposición galvanostática, utilizando una solución residual de NiP como electrolito. Posteriormente, el recubrimiento fue sometido a procesos de oxidación, modificación superficial y adición de nanopartículas de CuO para aumentar su rugosidad y mejorar sus propiedades antimicrobianas e hidrofóbicas. La eficiencia del recubrimiento modificado se evalúo con respeto al acero desnudo utilizando ensayos electroquímicos el potencial a circuito abierto (OCP), espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas de polarización lineal (LP). La evaluación electroquímica mostró que este recubrimiento modificado puede disminuir hasta 10 veces la velocidad de corrosión, posicionándose como una alternativa eficaz frente a los recubrimientos convencionales para la protección del acero al carbono contra la corrosión. Sin embargo, se detectó un alto valor de capacitancia de poros (Cporo), lo que podría implicar desafíos en la protección a largo plazo.
dc.description.abstractenglishCorrosion caused by the interaction of the material with its environment represents a major problem mainly in the hydrocarbon industry. To mitigate this phenomenon, coatings have been developed to isolate the material from the corrosive environment. However, these traditional coatings are not very effective against biocorrosion, since microorganisms form biofilms on the surfaces and degrade the materials. In this context, a NiP coating decorated with CuO nanoparticles was developed, designed to reduce the corrosion rate with potential use in the protection and inhibition of biofilm formation on carbon steel AISI SAE 4140. The synthesis of the coating was carried out by galvanostatic electrodeposition, using a residual solution of NiP as electrolyte. Subsequently, the coating was subjected to oxidation processes, surface modification and addition of CuO nanoparticles to increase its roughness and improve its antimicrobial and hydrophobic properties. The efficiency of the modified coating was evaluated with respect to bare steel using open circuit potential (OCP) electrochemical tests, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and linear polarization (LP) curves. The electrochemical evaluation showed that this modified coating can decrease the corrosion rate up to 10 times, positioning it as an effective alternative to conventional coatings for corrosion protection of carbon steel. However, a high pore capacitance (Cporo) value was detected, which could imply challenges in long-term protection.
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/20.500.14071/45258
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programEspecialización en Integridad de Equipos y Ductos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
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-nd/4.0/
dc.subjectRecubrimientos hidrofóbicos
dc.subjectCorrosión microbiológica
dc.subjectNanopartículas de CuO
dc.subjectRecubrimientos NiP
dc.subject.keywordHydrophobic coatings
dc.subject.keywordBiofilms
dc.subject.keywordMicrobiological corrosion
dc.subject.keywordCuO nanoparticles
dc.subject.keywordNiP coatings
dc.titleDesarrollo de recubrimiento hidrofóbico NiP/CuO NP para el control de la corrosión en aceros al carbono
dc.title.englishDevelopment of hydrophobic NiP/CuO NP coating for corrosion control 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