NUEVOS RECUBRIMIENTOS SOL-GEL PARA LA PROTECCIÓN ACTIVA DE ALEACIONES DE MAGNESIO
Los problemas derivados del cambio climático son cada vez más notables, por lo que es necesario el estudio y utilización de materiales ligeros que permitan una reducción de las emisiones de contaminantes de efecto invernadero. Es por ello que esta Tesis Doctoral se centra en el estudio de dos aleaci...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | España |
| Institución: | Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) |
| Repositorio: | DIGITAL.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC |
| OAI Identifier: | oai:digital.csic.es:10261/209578 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10261/209578 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Aleaciones de magnesio Corrosión/degradación Nanotecnología Recubrimientos Sol-gel |
| Sumario: | Los problemas derivados del cambio climático son cada vez más notables, por lo que es necesario el estudio y utilización de materiales ligeros que permitan una reducción de las emisiones de contaminantes de efecto invernadero. Es por ello que esta Tesis Doctoral se centra en el estudio de dos aleaciones comerciales de magnesio con gran interés ingenieril e industrial (AZ31 y AZ61), debido a su amplio abanico de aplicaciones (desde la industria automotriz y la aeronáutica hasta la ingeniería biomédica). Estas aleaciones, pese a presentar unas buenas propiedades mecánicas, no cuentan con una buena resistencia a la corrosión en medios acuosos salinos, por lo que uno de los mayores esfuerzos de la investigación se dirige actualmente hacia el desarrollo de recubrimientos que permitan mejorar su comportamiento frente a la corrosión. En los primeros capítulos de la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la influencia que ejercen las películas de óxido nativo de las aleaciones de magnesio en el comportamiento frente a la corrosión. De esta forma, se ha analizado la relación entre el espesor de las capas de óxido formadas espontáneamente en las superficies metálicas de Mg y la composición de las aleaciones, la homogeneidad y uniformidad de las películas superficiales. También, se ha estudiado la resistencia frente a la corrosión de estas aleaciones cuando se encuentran inmersas en un medio agresivo (disoluciones acuosas de NaCl). Así mismo, se han analizado los cambios producidos en el comportamiento electroquímico por diferentes tratamientos de oxidación isotérmica en las muestras. Debido a anomalías observadas en determinados ensayos de resistencia a la corrosión en las muestras de la aleación AZ31, se procedió a realizar un estudio superficial de estas muestras. Se pudo observar un enriquecimiento singular en Al en las zonas próximas a la superficie debido a los tratamientos térmicos sufridos por la aleación durante su proceso de fabricación. Este enriquecimiento en Al desembocó en unos excelentes comportamientos frente a la corrosión. En las siguientes etapas de la investigación el esfuerzo se dirigió hacia el diseño y la preparación de nuevos recubrimientos sol-gel de naturaleza híbrida órgano-inorgánica para la protección anticorrosiva de las aleaciones de magnesio AZ31 y AZ61. Como precursores de la componente orgánica de la red de los organopolisiloxanos de los recubrimientos sol-gel se han utilizado diferentes silanos organofuncionales, principalmente γ- glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) y γ-metacriloxipropiltrimetoxisilano (MAPTMS). El precursor seleccionado para formar parte de la componente inorgánica de la red ha sido el tetrametil ortosilicato (TMOS). Los recubrimientos sol-gel resultantes se estudiaron aplicando diferentes técnicas de caracterización fisicoquímica para conocer el entorno químico dentro de las redes híbridas y verificar la correcta formación de las redes polisiloxánicas. Se estudió la estabilidad térmica de las diferentes formulaciones preparadas, además del efecto del dopaje de estos recubrimientos con diferentes inhibidores de la corrosión y nanopartículas, mediante termogravimetría y análisis térmico diferencial (TG/ATD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y resonancia magnética nuclear de Si y C (29Si-RMN y 13C-RMN). |
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