Preparacion de superficies

Laboratorio de Electrometalurgia
Práctica 1.
Preparación de Superficies y Recubrimientos Metálicos Vía Electrolítica de Níquel, en Placas de Acero al Carbono.
Objetivo.
Que el alumno comprenda la importancia, para una buena eficiencia en los recubrimientos, la limpieza de las superficies.
Introducción.
La naturaleza física y química de las superficies metálicas tiene gran influencia en lacantidad de recubrimiento metálico; la presencia de aceite, grasa, mugre, productos de corrosión, otros metales, etc., afecta la adherencia y en general la durabilidad del recubrimiento.
El uso de la electrodepositación de metales y aleaciones sobre un metal o material base, es una interesante alternativa tecnológica, ya que se pueden mejorar las propiedades de una pieza, por ejemplo mayorresistencia a la fricción, mayor dureza, conferirle propiedades magnéticas o eléctricas, etc., además es un proceso selectivo, por lo que se puede aplicar solamente a ciertas zonas requeridas.
La electrodepositación es un proceso en frio comparado con la preparación de recubrimientos metálicos por la vía térmica, pero con la ventaja de no afectar térmicamente al material. Además es un proceso máseconómico, al no requerir de un equipo tan costoso y especializado, y se obtienen estructuras diferentes a las de colada, lo cual puede mejorar algunas propiedades.
La condición más importante para una buena eficiencia en los recubrimientos, protectores y ornamentales, es la limpieza de las superficies antes de ser recubiertas.
La preparación de superficies se puede realizar de manera mecánica, físicao ambas. Los métodos químicos consisten en sumergir el material en soluciones ácidas o básicas que remueven los óxidos, grasa y polvo de la superficie. El tipo de solución (decapante) y el tiempo de inmersión dependen del tipo de material y de las condiciones de la superficie. Para el acero se usan soluciones de ácidos como clorhídrico, fluorhídrico o nítrico, y en algunos casos se necesitacontrolar la temperatura.
Los métodos mecánicos son por lo general más invasivos, pueden ir desde una simple limpieza con un paño, hasta el desbaste de la superficie.
Otro aspecto a cuidar es la existencia de grietas, esquinas y/o surcos en el material, ya que estos pueden favorecer efectos que no convienen en algunas pruebas o procesos.
Material.
* Placas de acero al carbono y cobre
*Solución de NaCl al 3%
* Fuente de poder
Desarrollo experimental.
* Se cortan 10 láminas de acero al carbono de 7.5 x 5 cm,
* Se desbastan y, de ser necesario, decapar y desengrasar la mitad.
* Pesar las placas por triplicado
* Recubrir unas con Ni electrolítico y con la solución DOX (Ni-Co-B), el resto serán testigos.
* Se pesan de nuevo las placas recubiertas y se haceprueba de adherencia y Rp en Cloruros al 3%.
* Hacer lo mismo para las placas que no recibieron preparación de superficie.
Resultados.
Los números de las placas son para:
1. Testigo, placa con preparación superficial, sin recubrimiento.
2. Placa sin preparación superficial y sin recubrimiento.
3. Placa sin preparación superficial y con recubrimiento.
4. Placa con preparaciónsuperficial y con recubrimiento.
5. Prueba de adherencia, sin preparación superficial y con recubrimiento.
6. Prueba de adherencia, con preparación superficial y con recubrimiento.
Cálculo de masa depositada teórica.
m=I PM tn F=2Am2*58.71gmol*(10s)2eqmol*(96500Cmol)=6.08x10-3g

Resultados de diferencia de masa para las placas con recubrimiento.

Placa | Prom M Inic (g) | Prom M Fin(g) | ΔM (g) | Eficiencia |
3 | 52.9880 | 52.9902 | 0.0022 | 36.4583333 |
4 | 53.0849 | 53.0960 | 0.0110 | 181.469298 |

Los resultados para Rp se muestran en las siguientes tablas.

Placa | Pot Rep (mV) | ΔI cat (mA/cm^2) | ΔI an (mA/cm^2) | log cat | log an |
1 | -490 | -5 | 86 | 0.6990 | 1.9345 |
2 | -414 | 156 | 186 | 2.1931 | 2.2695 |
3 | -482 | -173 | 211 | 2.2380 | 2.3243 |...