Evaluación de la susceptibilidad a la corrosión de recipientes de hojalata en diferentes soluciones usando técnicas electroquímicas

RESUMEN: La corrosión de recipientes fabricados en hojalata expuestos a diferentes soluciones fue evaluada usando técnicas electroquímicas. Los recipientes con y sin la aplicación de barniz fueron expuestos a diferentes soluciones. La susceptibilidad a sufrir corrosión se evaluó utilizando voltametría cíclica, curvas de polarización y espectroscopía de impedancia electroquímica. La posibilidad de formación de películas pasivas en la superficie de los recipientes se evaluó según la histéresis presente en el primer ciclo de las medidas de voltametría. Las curvas de polarización revelaron que el comportamiento del recubrimiento de estaño puede cambiar de anódico a catódico según la naturaleza de la solución en contacto con el recipiente, alertando sobre el riesgo de corrosión localizada. Mediante impedancia electroquímica se evaluó el efecto del uso de un aditivo en las soluciones o productos empacados en dos recipientes. Las medidas de impedancia mostraron un efecto perjudicial del aditivo utilizado y una rápida aparición de procesos corrosivos cuando se usó la solución modificada con el aditivo.ABSTRACT: Corrosion of lacquered tinplate cans in different solutions was assessed using electrochemical methods. Samples with and without lacquer coating were exposed to different solutions and their susceptibility to corrosion was evaluated using cyclic voltammetry, Tafel curves and electrochemical impedance spectroscopy. The possible formation of a passive layer on the container surface was evaluated according to the kind of hysteresis presented in the first cycle of voltammeter measurements. Tafel plots showed how the behavior of the tin layer can change from anodic to cathodic depending on the nature of the solution in contact with it, revealing the risk of localized corrosion. The effect of one additive in the solutions on the electrochemical performance containers was evaluated by electrochemical impedance. The impedance showed a deleterious effect of the additive, and corrosion processes appeared more quickly in containers packed with solutions modified with additive

Determinación de propiedades barrera y de predicción de tiempo de vida por espectroscopía de impedancia electroquímica de un recubrimiento orgánico de alto rendimiento

RESUMEN: El desempeño anticorrosivo de un recubrimiento orgánico tipo Epoxy-Mastic fue evaluado en condiciones de inmersión continua en solución salina usando espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). Se determinaron los parámetros típicos como la resistencia de poro y resistencia a la transferencia de carga usando un circuito eléctrico equivalente. Se usaron elementos de fase constante (CPE) para determinar la fracción de agua absorbida, coeficientes de difusión de masa, solubilidad y coeficientes de hinchamiento, así como también para predecir los tiempos de falla de dicho recubrimiento. Los resultados hallados por medio de medidas EIS concuerdan con la alta resistencia al deterioro que exhibe el recubrimiento. El excelente desempeño protector es debido principalmente a la baja solubilidad y permeabilidad de agua.ABSTARCT: The anticorrosion performance of an Epoxy-Mastic organic coating was evaluated during continuou immersion in saline solution using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The typical parameters of pore resistance and charge transfer resistance were determined employing an equivalent electric circuit. Constant phase elements (CPE) were used in order to determine fraction of water absorbed, mass diffusion, solubility and the swelling coefficients, as well as to predict the failure times of the coating. The results found by EIS measurements match very well with the high resistance to deterioration exhibited by the coating. It was also found that the excellent protection performance of the coating was mainly due to low water solubility and low permeability

Mejoramiento de la micro-dureza y de las propiedades electroquímicas de la aleación Al-4%Cu-0.5%Mg mediante la adición de Ag

RESUMEN: El sistema de aleaciones base Al-4%Cu-0,5%Mg, conocidas con el nombre de duraluminios con designación 201, son muy apreciadas por la industria aeroespacial, parte automotor y la industria en general, por su gran resistencia mecánica y altas temperatura y resistente a la corrosión, como respuesta al endurecimiento por precipitación. En este estudio se evaluó el efecto del contenido de plata de las aleaciones en la microestructura, las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión. La adición de plata en las aleaciones condujo a un retardo el tiempo de homogenización y el aceleramiento del tiempo de envejecido, causando la precipitación de las zonas de Guinier Preston y el consiguiente aumento de dureza y mejoramiento de las propiedades mecánicas de las aleaciones. Por otro lado la adición de Ag a las aleaciones Al-4%Cu-0,5%Mg le confiere mayor resistencia a la corrosión, dándole características más nobles y disminuyendo las corrientes de corrosión en medios acuosos con cloruros. El control global de la disolución de las aleaciones Al-4%Cu-0,5%Mg-Ag será dado por la difusión del oxígeno desde el seno de la solución hacia la superficie metálica. El potencial de corrosión de las aleaciones Al-4%Cu-0,5%Mg-Ag coincide con el potencial de picado del material (-0,62V), esto hace que el material no pueda generar una capa pasiva y su disolución este controlada netamente por la activación de la superficie y por la tasa de reacción de la reducción catódica de oxígeno.ABSTRACT: The base system of alloys Al-4% Cu-0. 5% Mg, known as the designation of duralumin 201, are very appreciated by the aerospace, partly automotive and industrial in general, for its great strength, high temperature and corrosion resistant. These kinds of alloys have excellent response to precipitation hardening. This study evaluates the effect of silver content in the microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of the alloy. It was found that the addition of silver in the alloys led to a delay time of homogenization and accelerates the aging time, causing the precipitation of Guinier Preston zones and the consequent increase in hardness and improvement of the mechanical properties of alloys. Moreover, the addition of Ag to alloys Al-4% Cu-0.5% Mg gives a better resistance to corrosion, giving noble features and reducing the corrosion current in chloride aqueous media. The global control of the dissolution of the alloys Al-4% Cu-0.5% Mg-Ag will be given by the diffusion of oxygen from the bulk of the solution to the metal surface. The corrosion potential of alloys Al-4% Cu-0.5% Mg-Ag coincide with the pitting potential of the material (-0.62V), this makes the material not generate a passive layer and its dissolution is controlled purely by activation of the surface and the reaction rate of the cathodic reduction of oxygen

Effect of the citrate ion on the electrochemical behavior of tin and steel

RESUMEN: El presente trabajo pretende hacer un aporte al conocimiento del comportamiento electroquímico de recipientes de hojalata en medio del ion citrato, y al papel que juega la concentración de dicho ion en la estabilidad de los recipientes.Todo ello, a través del estudio electroquímico individual de los materiales con los cuales son fabricados los recipientes de hojalata, acero y estaño. El estudio se llevó acabo mediante medidas de polarización potenciodinámica e impedancia electroquímica sobre electrodos fabricados con ambos materiales e inmersos en soluciones de diferentes concentraciones de citrato a un valor de pH de 3,0. Se evidencia que a este valor de pH, el ion citrato ejerce un notable efecto de despolarización anódica sobre el estaño, por la formación de complejos solubles y estables. Esto hace que el estaño se torne anódico respecto al acero pudiendo otorgar una protección anticorrosiva al sustrato de acero de los recipientes de hojalata.ABSTRACT: The present work tries to do a contribution to the knowledge of the electrochemical behavior of tinplate containers in citrate ion medium and the role that citrate ion concentration plays on the stability of the containers; all that, through the individual electrochemical study of the materials of which the tinplate is made, steel and tin. The study was done by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance on electrodes made with both materials, immersed in solutions of different citrate concentrations at pH 3,0. It was evidenced that the citrate ion has a remarkable effect of anodic depolariza tion on tin with the formation of soluble and stable complexes. This causes that tin becomes anodic with respect to the steel being able to grant an anticorrosive protection to the steel substrate of the tinplate containers

Analysis of Parameters Determined by Electrochemical Impedance Spectroscopy for Performance Evaluation of Paintings

RESUMEN: En este trabajo se presenta una revisión sobre la utilización de diferentes parámetros obtenidos por la Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) para la determinación del desempeño de pinturas, muchos de los cuales además son utilizados con miras a establecer correlaciones para predicción del deterioro a largo plazo de las pinturas en ambientes reales o respecto a ensayos acelerados. Se realiza una descripción de cada parámetro, como se obtiene y que explicación física se le atribuye. Además de presentar las bondades y dificultades de cada uno y su popularidad en la comunidad científica, también se hace un breve resumen de los circuitos eléctricos equivalentes más usados para simular la respuesta experimental de la EIS y el porqué de su aplicación.ABSTRACT: This paper presents a review of the use of different parameters obtained by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for determining the performance of paintings, many of which are also used in order to establish correlations for predicting long-term deterioration of the paintings in real environments or in accelerated tests. A description of each parameter is done, as it is obtained and its physical explanation. In addition to presenting the benefits and difficulties of each one and its popularity in the scientific community, also provides a brief summary of the most widely used electrical equivalent circuit to simulate the experimental response of the EIS and the reason for its application

Evaluation of resistance to erosion-corrosion of nickel coatings modified with diamond nanoparticles

RESUMEN: La incorporación de nanopartículas de carburos, nitruros, óxidos o diamante en una matriz metálica, generalmente muestran mejoras en la dureza, en la resistencia al desgaste y a la corrosión, comparado con un recubrimiento del metal puro. Estos recubrimientos compuestos se pueden obtener mediante la técnica de electrodeposición, logrando economía y calidad en los depósitos. Los recubrimientos de níquel modificados con nanopartículas de diamante (Ni-D), fueron aplicados sobre un acero AISI SAE 1016 mediante la técnica de electrodeposición desde una solución típica Watts sin aditivos, que contiene nanopartículas de diamante. El efecto que ejercen algunas variables que intervienen en el proceso de electrodeposición como: densidad de corriente, velocidad de agitación y concentración de partículas en el baño, en la dureza y en la resistencia a la corrosión-erosión, se estudiaron mediante un diseño factorial completamente aleatorizado 2k. La resistencia a la corrosiónerosión se evaluó mediante el monitoreo del potencial de corrosión de las probetas con recubrimiento sometidas a un fluido corrosivo y abrasivo en movimiento. Los recubrimientos compuestos de Ni-D obtenidos presentan mejor resistencia a la corrosión-erosión que los recubrimientos de níquel puro. Los recubrimientos más resistentes a la corrosión-erosión fueron los obtenidos a 5 A/dm2, 900 rpm y 10 g/L de diamante.ABSTRACT: The incorporation of nanoparticles of carbides, nitrides, oxides or diamond in a metal matrix, generally show improvements in hardness, resistance to wear and corrosion, compared with a coating of pure metal. These composite coatings can be obtained by electrodeposition techniques, achieving economy and quality deposits. Coatings of nickel-modified diamond nanoparticles (Ni-D) were applied on AISI-SAE 1016 steel using the electrodeposition technique from a typical Watts solution without additives and containing diamond nanoparticles. The effect of some variables involved in the electroplating process on the hardness, corrosion resistance and erosioncorrosion of the coatings were studied. Current density, stirring speed and particle concentration in the bath were evaluated using a factorial design completely randomized 2k. The resistance to corrosion-erosion was evaluated by monitoring the corrosion potential of the coated samples subjected to a corrosive and abrasive fluid. It was found that the composite coatings of Ni-D show better resistance to erosion-corrosion that those of pure nickel coatings. The coatings more resistant to corrosion-erosion were obtained at 5 A/dm2, 900 rpm and 10 g / L diamond

Evaluación del efecto del método de síntesis sobre el desempeño de la espinela de manganeso como material de cátodo en baterías de ion-litio

Spinel-structured lithium manganese oxide (LiMn2O4) has been successfully used as a cathode material for various lithium batteries. To improve the capacity and increase the discharge potential of the battery, transition metals are commonly added to the spinel as dopants or as a substitute for manganese. This can also confer stability on the structure of the cathode material. In this work, the production and performance of spinel LiMn2O4 (LMO) and LiN i0.5Mn1.5O4 (LNMO) by solid-state and sol-gel synthesis methods were studied. Synthetized (LMO) and (LNMO) materials were characterized by Raman spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) to verify the formation of a spinel-like structure. It was corroborated that both synthesis methods can produce an adequate spinel structure. SEM analyses showed that in general, spinel take an octahedral form. The particle size changes according to the synthesis method used. Lower particle sizes were obtained by sol-gel. The electrochemical characterization demonstrates that solid-state synthesis generates compounds with greater purity and crystallinity, which induces a greater capacity of lithium ion intercalation. The addition of nickel to the spinel increases the discharge potential of the cathode by 0.5V.Los óxidos de manganeso con estructura tipo espinela (LiMn2O4) han sido utilizados con éxito como materiales de cátodo para las baterías de ion-litio. Para mejorar la capacidad e incrementar el potencial de descarga de la batería, comúnmente se han adicionado metales de transición a la espinela, como dopantes o sustituyentes del manganeso. Esto puede conferirle también estabilidad a la estructura del material de cátodo. En este trabajo se evaluó la obtención y el desempeño de las espinelas deLiMn2O4 (LMO) y LiN i0.5Mn1.5O4 (LNMO) obtenidas por procesos de síntesis en estado sólido y sol-gel se estudiaron. Los materiales sinterizados de (LMO) y (LMNO) se caracterizaron por espectroscopia Raman y difracción de rayos X (DRX) para evidenciar la formación de la estructura tipo espinela. Fue corroborado que mediante ambos métodos de síntesis se puede producir una estructura de espinela adecuada. El análisis SEM mostró en general que la espinela adquiere una forma octahedral. El tamaño de partícula cambia de acuerdo al método de síntesis empleado, obteniendo un menor tamaño de partícula en la síntesis por sol-gel. La caracterización electroquímica demuestra que la síntesis por estado sólido genera componentes con mayor pureza y cristalinidad, los cuales generan una mayor capacidad de intercalación de iones litio. La adición de níquel a la espinela incrementa el potencial de descarga del cátodo en 0.5V.Fil: Uribe Grajales, Lina María. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Vásquez Arroyave, Ferley Alejandro. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Thomas, Jorge Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Calderón Gutiérrez, Jorge Andrés. Universidad de Antioquia; Colombi

Protective capacity evaluation of thermal sprayed Ni-SiC y Ni-Co-W coatings

RESUMEN: Recubrimientos de aleaciones de alto contenido de níquel, níquel-cobalto-tungsteno y carburo de silicio-níquel fueron depositados mediante rociado térmico y se estudió la capacidad de dichos recubrimientos para proteger un sustrato de acero de la corrosión en un medio agresivo. Los resultados obtenidos muestran que los recubrimientos realizados, a pesar de su porosidad, tienen la capacidad de aislar y proteger al sustrato de sustancias liquidas corrosivas, debido a que la porosidad de los depósitos es aislada y por lo tanto dificulta la difusión de dichas sustancias a través del recubrimiento. Los resultados permiten establecer que el recubrimiento monocapa de níquel tiene buena capacidad de proteger al sustrato y que los sistemas bicapa (níquel / níquel-cobalto-tungsteno) y tricapa (níquel, / níquel-cobalto-tungsteno / carburo de silicio-níquel), mejoran aún más la capacidad protectora del recubrimiento.ABSTARCT: The behavior of thermal sprayed nickel, nickel-cobalt-tungsten and silicon carbide / nickel coatings as coatings to protect steel substrates against corrosion in aggressive environment was studied. In spite of the porosity exhibited by these coatings the obtained results show that they can isolate and protect the substrate against corrosive substances because the pores are not connected and then the diffusion phenomena is more difficult. The results show that the protection capacity of three-layer (nickel / nickel-cobalt-tungsten / silicon carbide - nickel)coatings is higher that those the bi-layer (nickel / nickel-cobalt-tungsten) and the protection capacity of bi-layer coating is higher that monolayer (nickel) coating

Study of polypyrrole/platinum composite films

RESUMEN: Actualmente se buscan alternativas con igual o mejor eficiencia a la de los metales empleados en los electrodos de celdas de combustible y un ejemplo de estos son los materiales compuestos de matriz polimérica conductora. En este trabajo se reporta la obtención de películas compuestas de polipirrol/platino (PPy/Pt) mediante técnicas electroquímicas, y el estudio de sus propiedades morfológicas, propiedades térmicas y composición estructural mediante microscopía electrónica de barrido, microscopía de fuerza atómica, perfilometría y análisis termogravimétrico. Los resultados demuestran la formación de películas tipo emparedado y la incorporación de platino en la matriz, estabilizando el polímero en términos de la degradación térmica.ABSTRACT: Composite materials based on conducting polymers are alternatives with equal or better efficiency that metals typically used in fuel cell electrodes. The electrochemical synthesis of polypyrrole/platinum (PPy/Pt) films and their morphological, thermal and structural properties were studied in this paper by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), thermogravimetric analysis (TGA) and profilometry. The results show the formation of sandwich type structures and the important stabilization effect that platinum provide to the polymeric film in terms of degradation

Pinturas pigmentadas con magnetita dopada : evaluación preliminar de propiedades anticorrosivas

RESUMEN: La magnetita pura y las magnetitas dopadas con cobre y cromo se sintetizaron a escala de laboratorio. El comportamiento relativo de estos productos como pigmentos anticorrosivos se comparó con la hematita disponible comercialmente (óxido rojo del hierro). Se prepararon mezclas especiales de los pigmentos con resina epoxy libre de solvente manteniendo el contenido del volumen de pigmento cerca del valor práctico crítico. El propósito es distinguir la acción inhibidora de los pigmentos con poca influencia de las características de la barrera de la resina epóxica. El comportamiento de las mezclas aplicadas sobre el acero se caracterizó mediante exposición acelerada al aire libre, en pruebas alternadas de inmersión y en condiciones de inmersión total. Esta última prueba se supervisó con medidas de potencial y de impedancia de circuito abierto, y fueron complementadas con evaluación de películas libres. Los resultados demuestran que la magnetita no es un pigmento inerte, y que la presencia de elementos dopantes puede mejorar el comportamiento de las pinturas anticorrosivas de magnetita. Basados en esos resultados, se sugirió una formulación completa con pigmento de magnetita, solvente y aditivos y se evaluó en laboratorio, teniendo como objetivo el uso posible como pintura anticorrosivaABSTRACT: Pure magnetite and magnetite doped with three different concentrations of chromium and copper was lab synthesized. The relative performance of these products as anticorrosive pigments is compared with commercially available hematite (red iron oxide). Special mixtures of the pigments with a solventless epoxy binder were prepared maintaining the pigment volume contents near the practical critical value. The purpose was to distinguish the inhibitive action of pigments with the least possible influence from the barrier properties of the epoxy resin. The performance of mixtures applied on mild steel is characterized in accelerated outdoor exposure, in alternated immersion tests and in total immersion conditions. The latter test was monitored with open circuit potential and impedance measurements. Complementary tests with freestanding films were also performed. The results show that magnetite is not an inert pigment, Therefore presence of doping elements can improve the performance of anticorrosive magnetite paints. Based on this result, a complete formulation with pigment, solvent and additives is suggested and preliminarily tested in the lab aiming at producing an anticorrosive primer