Effect of surface modification on the corrosion resistance of Zr 2.5Nb as material for permanent implants

Zirconium is a potential material for permanent implants. In particular, surface modification induced by anodisation has proved to be effective to improve corrosion resistance while keeping good osseointegration. The combination of zirconium with niobium is supposed to develop a structure that presents a high corrosion resistance and continues having the mechanical resistance necessary for implants. The aim of the present work is to determine the viability of using anodised Zr-2.5Nb as implant material, and compare it with pure Zr. Electrochemical tests performed in the anodizing solution and in a simulated biological solution revealed that by anodising the materials a higher corrosion resistance is obtained. The improvement on the corrosion resistance is particularly noticeable in the case of the pure metal after a short period immersed in the simulated biological solution. But, after a long period of immersion, the alloy shows better performance.Fil: Farina, Silvia Beatriz. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Unidad de Actividad de Materiales (CAC); ArgentinaFil: Gomez Sanchez, Andrea Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Ceré, Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Corrosión en rendijas del cobre como barrera ingenieril para repositorios de residuos radiactivos de nivel alto

El presente trabajo tiene como objetivo determinar la viabilidad del uso del cobre libre de oxígeno como barrera ingenieril de repositorios de residuos radiactivos de nivel alto. Este material se destaca por su excelente resistencia a la corrosión generalizada y localizada en electrolitos acuosos; particularmente en ambientes reductores como los esperados en los sitios donde se colocará este tipo de repositorio, por debajo de las napas subterráneas. Como primera parte de un análisis más general, se estudiaron los efectos corrosivos de diferentes iones potencialmente en contacto con la barrera ingenieril. Se seleccionaron ocho sistemas con diferentes concentraciones de cloruro, sulfato y bicarbonato (0,001 a 1 M) y diferentes temperaturas (30, 60 y 90 °C). Se realizaron ensayos al potencial de circuito abierto y ensayos denominados potenciodinámico – galvanostático - potenciodinámico para determinar la existencia de corrosión en rendijas. Se utilizaron formadores de rendija artificiales. Para caracterizar las probetas después de cada ensayo se utilizó microscopía electrónica de barrido y óptica. La composición de los productos de corrosión se determinó por microanálisis de dispersión de energía de rayos X. Los ensayos mostraron que la corrosión en rendijas sólo se observa en algunas de las 8 soluciones seleccionadas. La corrosión no fue muy profunda y se produjo por debajo de los bordes del formador de rendija. Se observó cierta corrosión lejos de la rendija artificial, lo que indica la posible ocurrencia de corrosión en rendijas inversa.This work is aimed at determining the viability of copper as an engineering barrier of high level radioactive waste (HLRW) containers. Copper exhibits an excellent resistance to generalized and localized corrosion in aqueous electrolytes; particularly in reducing environments as those expected where it is planned to use this type of container. As the first part of a more general analysis, the corrosive effects of different ions, which might be in contact with the engineering barrier, were studied. Eight systems were selected with different concentrations of chloride, sulphate and bicarbonate (0.001 to 1 M) and different temperatures (30, 60 and 90 °C). Tests were developed to determine the existence of crevice corrosion: open circuit potential tests and Potentiodynamic-Galvanostatic-Potentiodynamic (PD-GS-PD) tests. Artificial crevice formers were used in both cases. Scanning electron microscopy and optical microscopy were used to characterize the creviced specimens after testing. Corrosion products composition was determined by Energy Dispersive Microanalysis (EDS). The crevice corrosion tests showed that crevice corrosion is observed only in some of the 8 selected solutions. The corrosion was not very deep and it occurred below the edges of the crevice formers. Some corrosion was observed out of the crevices, indicating the possible occurrence of inverse crevice corrosion.Fil: Ochoa, Maité. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosion.; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Rodríguez, M. A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosion.; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Farina, Silvia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosion.; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentin

‘Dry’ electrochemistry: A non-invasive approach to the characterization of archaeological iron objects

A methodology for monitoring the corrosion state of archaeological iron objects using ‘dry’ open circuit potential (OCP) measurements is described. Application of this technique to a set of objects from La Bastida de les Alcusses archaeological site (Moixent, València, Spain), dating back to the 4th century BCE, reveals significant differences depending on the conservation state. The transient OCP responses (which last between a few seconds and 10–15 min) were superimposed with much shorter (less than one second) intense features.Fil: Doménech Carbó, Antonio. Universidad de Valencia; EspañaFil: Peiró Ronda, María Amparo. Museu de Prehistòria de València; EspañaFil: Vives Ferrándiz, Jaime. Museu de Prehistòria de València; EspañaFil: Duffó, Gustavo Sergio. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Farina, Silvia Beatriz. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Sensores para el monitoreo de corrosión en hormigón armado: Desarrollo y aplicabilidad

El Departamento de Corrosión de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) mantiene un programa de desarrollo de sensores para el monitoreo de la corrosión en estructuras de hormigón armado. En el marco del Programa Nacional de Gestión de Residuos Radioactivos (PNGRR), se desarrolla instrumentación que permite monitorear el avance de la corrosión en elementos estructurales de hormigón armado de alta durabilidad (> 300 años), a la vez que colabora con la prueba de desempeño ante la corrosión de hormigones estructurales especiales. En la actualidad, el grupo de corrosión en hormigón armado mantiene programas de monitoreo de estructuras civiles, asociadas a la industria energética nuclear y no nuclear, utilizando sensores desarrollados íntegramente por el grupo. En este documento se presenta la descripción de los sensores desarrollados a la actualidad, su funcionamiento y su aplicabilidad como instrumento de monitoreo e investigación. A su vez, se hace referencia al desarrollo de nueva tecnología para la actualización de los sensores.The Corrosion Department of the National Atomic Energy Commission (CNEA) has a sensor development program for monitoring corrosion in reinforced concrete structures. In the context of the National Radioactive Waste Management Program (PNGRR), instrumentation is developed to monitor the progress of corrosion in high durability reinforced concrete structural elements (> 300 years), while collaborating with performance tests against corrosion of special structural concretes. At present, the reinforced concrete corrosion group has monitoring programs for civil structures, associated with the nuclear and non-nuclear energy industry, using sensors developed entirely by the group. This document presents the description of the sensors currently developed, their operation and their applicability as a monitoring and research instrument. In turn, reference is made to the development of new technology for updating sensors.Fil: Gomez, Enzo David. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia D/area de Energía Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosión; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Carricondo, Juan Ignacio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia D/area de Energía Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosión; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Torres Ramirez, Jhon Edisson. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Unidad de Actividad de Materiales (CAC); ArgentinaFil: Vazquez, Damián René. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia D/area de Energía Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosión; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Farina, Silvia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia D/area de Energía Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosión; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Duffó, Gustavo Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia D/area de Energía Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosión; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentin

Intramuscular Stimulation of Muscle Afferents Attains Prolonged Tremor Reduction in Essential Tremor Patients

This study proposes and clinically tests intramuscular electrical stimulation below motor threshold to achieve prolonged reduction of wrist flexion/extension tremor in Essential Tremor (ET) patients. The developed system consisted of an intramuscular thin-film electrode structure that included both stimulation and electromyography (EMG) recording electrodes, and a control algorithm for the timing of intramuscular stimulation based on EMG (closed-loop stimulation). Data were recorded from nine ET patients with wrist flexion/extension tremor recruited from the Gregorio Mara\uf1\uf3n Hospital (Madrid, Spain). Patients participated in two experimental sessions comprising: 1) sensory stimulation of wrist flexors/extensors via thin-film multichannel intramuscular electrodes; and 2) surface stimulation of the nerves innervating the same target muscles. For each session, four of these patients underwent random 60-s trials of two stimulation strategies for each target muscle: 1) selective and adaptive timely stimulation (SATS) - based on EMG of the antagonist muscle; and 2) continuous stimulation (CON) of target muscles. Two patients underwent SATS stimulation trials alone while the other three underwent CON stimulation trials alone in each session. Kinematics of wrist, elbow, and shoulder, together with clinical scales, were used to assess tremor before, right after, and 24 h after each session. Intramuscular SATS achieved, on average, 32% acute (during stimulation) tremor reduction on each trial, while continuous stimulation augmented tremorgenic activity. Furthermore, tremor reduction was significantly higher using intramuscular than surface stimulation. Prolonged reduction of tremor amplitude (24 h after the experiment) was observed in four patients. These results showed acute and prolonged (24 h) tremor reduction using a minimally invasive neurostimulation technology based on SATS of primary sensory afferents of wrist muscles. This strategy might open the possibility of an alternative therapeutic approach for ET patients

Práticas Educomunicativas

Esta publicação pretende divulgar as práticas educomunicativas realizadas em diferentes regiões do país e que estão sendo implantadas por nossos associados. O e-book Práticas Educomunicativas, que visa oferecer um material de uso prático que possa servir de apoio pedagógico em diferentes contextos, escolar ou de ações junto a instituições, apresenta 20 artigos de profissionais e pesquisadores que implementam ações que inter-relacionam comunicação e educação no contexto da educação apontando as experiências e processos de educomunicação e valorizando desta forma, o trabalho realizado por cada educomunicador oferecendo, ao leitor, um material de uso prático que possa servir de apoio pedagógico em diferentes contextos

Comparative Corrosion behaviour of different Sn-based solder alloys

SnPb solders, particularly Sn-37 %Pb eutectic alloy, have been widely used as low temperature joining alloys for some time. However, the restriction of Pb use in industry has been strongly promoted to protect the environment and establishing a Pb-free solder has become a critical issue and an important task for material engineers. New solders must fulfil several requirements; in particular they must be corrosion resistant. In the present work, the corrosion behaviour of five Pb-free solders was studied in a 0.1 M NaCl aqueous solution by means of polarization measurements (corrosion potential measurements, potentiodynamic polarization curves and linear polarization resistance tests), and compare to that of a conventional Sn-37 %Pb solder alloy and pure Sn. The results show that the Sn-3.5 %Ag-0.9 %Cu, Sn-3.5 %Ag and Sn-0.7 %Cu solders have the best resistance to localized as well as to general corrosion, similar to that obtained for the Sn-37 %Pb solder and pure Sn. The Sn-57 %Bi solder has poorer corrosion properties but its behaviour is still acceptable, because it passivates and shows a relatively low corrosion rate. In all these cases the corrosion resistance is good due to the content of noble elements (Ag, Cu, Pb and Bi) in the alloys. On the other hand, the Sn-9 %Zn is definitely the one that exhibits the worst behaviour, not only to localize but also to general corrosion, due to the addition of a less noble material to the Sn matrix.Fil: Farina, Silvia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Unidad de Actividad de Materiales (cac); ArgentinaFil: Morando, Carina Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Sensores para el seguimiento de la corrosión del acero en estructuras de hormigón armado

Las estructuras de hormigón armado se deterioran, fundamentalmente por la corrosión de sus armaduras de acero.  Por ese motivo, existe una necesidad de utilización de sensores que, permanentemente embebidos en las estructuras de hormigón armado, permitan conocer su estado desde el punto de vista de la corrosión de las armaduras.  Estos sensores le indican al especialista qué ocurre dentro de la estructura y le permiten tomar decisiones concernientes a estrategias de mitigación de la degradación.  Como contrapartida, estos sensores son extremadamente caros, tanto por su instrumentación como por las técnicas de recolección y análisis de datos.  En el presente trabajo se describe el desarrollo de sensores que permiten medir on-line determinados parámetros que dan indicación del grado de corrosión del acero embebido en una estructura de hormigón armado.  Estos parámetros son: el potencial de corrosión y la densidad de corriente de corrosión de las armaduras, el flujo de oxígeno que alcanza las mismas, la resistencia eléctrica del hormigón, el contenido de cloruro y la temperatura interna de la estructura.  Dentro de esta línea de desarrollo, fue necesario fabricar y tipificar los distintos electrodos y se ha desarrollado una interfase que permite conectar estos sensores a una PC, y un software que maneja adecuadamente la información obtenida. Estos sensores han sido instalados en diversas estructuras.  Los resultados obtenidos son promisorios y se está determinando su eficiencia a lo largo del tiempo.Fil: Duffó, Gustavo Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Unidad de Actividad de Materiales (CAC); Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosion.; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Farina, Silvia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Unidad de Actividad de Materiales (CAC); Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentin

Relationship between oxygen availability and corrosion rate of reinforcing bars in concrete

The corrosion of steel reinforcing bars in concrete is an electrochemical phenomenon in which the oxygen reduction is the controlling step in the overall corrosion process, no matter whether the steel bars are in the passive or active state. The concern is whether the measurement of the limiting current density of the oxygen reduction is a useful tool to predict the corrosion current density and thus the corrosion rate. If the corrosion current density is determined by the limiting current density of the cathodic reaction, both values should be similar. In this work a compilation of more than 1700 data on corrosion current density vs. oxygen limiting current density was analyzed, including data measured on structures exposed to outdoor environments and data measured on specimens exposed to laboratory-controlled conditions. It was observed that in all cases the corrosion current densities measured are lower than the oxygen limiting current densities. This implies that the measurement of the oxygen limiting current density does not allow to assess the corrosion current density, and thus the only way to know the rate at which a concrete structure is corroding is directly by measuring the corrosion current density.Fil: Farina, Silvia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia D/area de Energía Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosión; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Duffó, Gustavo Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia D/area de Energía Nuclear. Gerencia Materiales. Departamento Corrosión; Argentin

La corrosión de estructuras de hormigón armado: Principios básicos, monitoreo y prevención

El hormigón armado es un material compuesto de amplio uso ingenieril, que resulta de la unión eficiente de otros dos materiales, el hormigón de cemento portland y el acero de refuerzo. La adherencia entre ambos da integridad a esta unión y las excelentes propiedades físicas del conjunto se deben a la combinación de la resistencia a la compresión propia del hormigón y a la resistencia a la tracción que es propiedad del acero.Si bien existen muchos ejemplos de comportamientos satisfactorios del hormigón por un largo período, se ha comprobado que el hormigón armado también se deteriora a través del tiempo, tanto debido a procesos de degradación del propio hormigón como a través de la corrosión de las barras de refuerzo.Para alcanzar una prolongada vida útil del hormigón armado es fundamental el respeto de las reglas del arte en la fabricación del mismo. Ello incluye no sólo la correcta elección y dosificación de los componentes empleados en su elaboración (que dependen tanto del tipo de estructura a construir como del medio ambiente en el que se emplazará), si no también el procedimiento seguido durante la puesta en obra.Sin embargo, en la práctica, el comportamiento del hormigón puede no ser el deseado. Las causas del deterioro prematuro pueden ser varias e incluyen deficiencias de cálculo en el proyecto, características inadecuadas de los materiales, fallas o faltas de control durante la construcción, modificaciones inesperadas del medio ambiente, sobrecargas durante el uso, etc.Las estructuras civiles construidas de hormigón armado, tales como puentes, represas hidroeléctricas y edificios requieren enormes esfuerzos de construcción, grandes inversiones y una vida útil considerable. Tales estructuras son vitales para los estándar de vida de la población y sus roturas prematuras y/o inesperadas suelen ser catastróficas en términos de tiempo, dinero y, en algunos casos, vidas. Esto lleva a la necesidad de evaluación de dichas estructuras en función del tiempo utilizando sistemas que en lo posible sean no destructivos.Si tenemos en cuenta que la principal causa de falla de una estructura de hormigón armado se debe a la corrosión de las barras de refuerzo, existe una necesidad de utilización de sensores que, permanentemente embebidos en la estructura, permitan conocer el estado de la misma desde el punto de vista de la corrosión de las armaduras.Se considera que una estructura está afectada por corrosión cuando manifiesta signos externos de dicho proceso (manchas, fisuras, desprendimientos del hormigón de recubrimiento, etc.). Sin embargo, puede plantearse que todas las estructuras se encuentren en alguna de las etapas en las cuales habitualmente se divide el proceso de corrosión, ya que desde el mismo momento en que se construye la estructura se inicia la difusión de especies potencialmente agresivas para el acero de las barras a través de la red porosa del hormigón, dando origen al denominado periodo de incubación. La velocidad de ingreso de estas especies y el camino a recorrer hasta alcanzar las barras de refuerzo, son los factores que determinan la cinética del proceso corrosivo y por lo tanto son los que revisten importancia desde el punto de vista ingenieril.Es debido a ello que el desarrollo y la utilización de sensores que le indiquen al especialista qué ocurre dentro de la estructura y le permitan tomar decisiones concernientes a estrategias de mitigación de la degradación es de vital importancia.El presente trabajo está dirigido a todos aquellos profesionales que utilizan el hormigón armado en la construcción y que desean interiorizarse de los mecanismos principales de deterioro del mismo, así como de la posibilidad de seguimiento del proceso de degradación a través de la utilización de sensores adecuados. Forma parte también de los objetivos del presente trabajo brindar a los estudiantes de carreras ingenieriles afines a la construcción y propiedades de los materiales en general una apreciación de la naturaleza compleja de esta clase de material compuesto, así como llamar la atención sobre el hecho de que la mayoría de los problemas frecuentemente reportados en la literatura relacionados con las fallas del hormigón armado, son predecibles.En el afán de que este trabajo sea útil no sólo para el especialista en ciencia de los materiales y en particular en corrosión, si no también para aquellos que poseen un conocimiento ingenieril del material, es que se ha optado por definir el sistema en estudio desde sus bases. A tal fin , en el primer capítulo se describen las características y propiedades del hormigón armado, así como sus primcipales formas de degradación. En el segundo capítulo se introducen los principios de corrosión electroquímica necesarios para entender el mecanismo de corrosión de las barras de refuerzo en el hormigón armado, tema que se desarrolla detalladamente en el tercer capítulo. Finalmente, en el cuarto capítulo se analiza la posibilidad de evaluar el grado de avance del proceso corrosivo presentando el desarrollo de sensores económicos que, permanentemente embebidos en una estructura de hormigón armado, pueden ser empleados para el seguimiento del deterioro de una estructura, ya sea nueva o preexistente.Fil: Duffó, Gustavo Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Unidad de Actividad de Materiales (CAC); ArgentinaFil: Farina, Silvia Beatriz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Unidad de Actividad de Materiales (CAC); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin