Aleaciones de aluminio

SÍNTESIS DE RECUBRIMIENTOS SOL-GEL DOPADOS CON SALES LANTÁNIDASPARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DE ALEACIONES Al-Cu-Li.

ËRIKA NATALIA REMOLINA GALVIS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
BUCARAMNGA
2011
SÍNTESIS DE RECUBRIMIENTOS SOL-GEL DOPADOS CON SALES LANTÁNIDASPARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEALEACIONES Al-Cu-Li.

ÉRIKA NATALIA REMOLINA GALVIS

Proyecto de grado para optar al título de
Ingeniero Químico

Director
FERNANDO VIEJO ABRANTE
Ingeniero Químico Ph.D.

Co-Director

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
BUCARAMNGA
2011
AGRADECIMIENTOS

Al Grupo de Investigación en Corrosión (GIC) por brindarnos sutiempo y colaboración.
Al Doctor Fernando Abrante por su apoyo y paciencia.
A mis compañeros de laboratorio por su cooperación, en especial a mi compañera Geraldine por su compañía y paciencia.
Finalmente a la UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER por brindarme una formación integral como Ingeniera Química.

DEDICATORIA

A Dios, fuente de vida y sabiduría
A mis padres por brindarme elmejor regalo para mi vida, el estudio.
A todas aquéllas personas que me brindaron alegría y sabiduría durante mi transcurso por la universidad.

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN 9
2. MARCO TEÓRICO 11
2.1 Aleaciones de aluminio dentro de la industria aeronáutica 11
2.2 Resistencia a la corrosión de las aleaciones AA2xxx 12
2.3 Métodos de protección contra la corrosión dealeaciones de aluminio 12
3. DESARROLLO EXPERIMIENTAL 16
3.1. Material objeto de estudio 16
3.2. Caracterización del material base 16
3.3. Preparación de los Soles 17
3.4. Preparación de soles dopados con cerio 18
3.5. Aplicación del recubrimiento sobre el material 18
3.6. Tratamiento de secado y curado 18
3.7. Caracterización de los soles 19
3.8. Caracterización delrecubrimiento 19
3.9. Evaluación de la resistencia a la corrosión 19
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 22
4.1. Caracterización del material objeto de estudio 22
4.2 Análisis de los precursores y de los soles: 23
4.3 Caracterización de los recubrimientos sol-gel 27
4.4 Evaluación de la Resistencia a la corrosión 29
5. CONCLUSIONES 35
6. RECOMENDACIONES 35
7. BIBLIOGRAFÍA 36

LISTA DE TABLASTabla 3.1. Composición nominal de la aleación base [%peso]……………………..16

Tabla 4.1. Parámetros electroquímicos obtenidos de las curvas de polarización anódica para las diferentes condiciones de recubrimiento establecidos…………31

Tabla 4.3. Parámetros electroquímicos obtenidos de las curvas de polarización anódica para tiempos de inmersión de 1 y 24 horas………………………………...32

LISTA DE FIGURASFigura 2.1. Estructura química de algunos precursores utilizados para la preparación de recubrimientos híbridos [19]………………………………………….15

Figura 3.1 . Variables presentes en la curva de polarización anódica. ……………20

FIgrua 3.2. Mapa conceptual procedimiento. ………………………………………...22

Figura4.1. Micrografías ópticas de la microestructura de la aleación AA2050-T8 revelada con solución Keller. a)vista general, b) detalle……………………………23

Figura 4.2. Espectros IR de los precursores: a) TEOS, b) GPTMS, c) APS, d) precursores más solución de ácido acético y, e) soles envejecidos hasta 60 minutos……………..………..………..………..………..………..………..………..…..24

Figura 4.3. Reacciones químicas presentes en el proceso de gelificación. ………25

Figura 4.4. Evolución de la viscosidad con respecto al tiempo deenvejecimiento y en función de la proporción APS:GPTMS, con sus respectivas leyes cinéticas….26

Figura 4.5. Micrografías ópticas de diferentes recubrimientos sol –gel obtenidos sobre la aleación AA2050-T8. …………………………………………………………27

Figura 4.6. Micrografías electrónicas del recubrimiento obtenido con proporciones de APS:GPTMS de 0,25:1 y 30 minutos de envejecimiento sobre la aleación AA2050-T8:...