Proyectos Universitarios
Protección Metálica mediante Recubrimientos Nanotecnológicos obtenidos mediante técnicas Sol-Gel
Miguel Ángel Hernández Gallegos
Facultad de Ingeniería
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IB100112

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Protección Metálica mediante Recubrimientos Nanotecnológicos obtenidos mediante técnicas Sol-Gel

Responsables

Miguel Ángel Hernández Gallegos

Año de convocatoria

2012

Clave del proyecto

IB100112

Dependencia participante

Facultad de Ingeniería

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Ciencias de los materiales

Especialidad

Recubrimientos nanotecnológicos

Modalidad

d) Proyectos de apoyo complementario para profesores e investigadores de reciente contratación-Proyectos de investigación

Síntesis

En las últimas dos décadas se ha venido incrementando el desarrollo de recubrimientos_x000D_ nanotecnológicos mediante la ruta tecnológica sol-gel. Esta vía representa actualmente una alternativa para generar componentes y/o compuestos de tamaño controlado a una escala que era difícil de lograr con técnicas convencionales de preparación. Los primeros recubrimientos sol-gel desarrollados para mejorar la resistencia al desgaste y a la abrasión fueron aplicados en sustratos plásticos. Sin embargo, las formulaciones han evolucionado a tal escala, que actualmente se desarrollan prototipos para aplicarse en el área de vidrio, cerámicos y por_x000D_ supuesto metálicos. En el caso de estos últimos, la preparación de recubrimientos resistentes a la corrosión ha aumentado considerablemente los últimos 15 años. Se ha evidenciado que estos recubrimientos ofrecen una muy buena barrera frente al medio agresivo. Para lograr esto, se han tenido que desarrollar diversas formulaciones que logren aportar mínimamente el mismo grado de protección que los recubrimientos orgánicos convencionales. Los espesores nominales obtenidos son del orden de varios micrómetros obtenidos a partir de una o varias capas._x000D_ Con lo anterior se han producido recubrimientos libre de defectos y/o grietas que mejoran notablemente la adherencia. Sin embargo, resulta preciso seguir estudiando los mecanismos deprotección de estos recubrimientos para poder mejorarlos y llegado el momento, establecer una tranferencia de tecnología óptima._x000D_ Las ventajas de desarrollar estas tecnologías en la UNAM radican en ser de los grupos pioneros de la universidad en sintetizar, desarrollar y aplicar recubrimientos nanotecnológicos.

Contribución

El interés del método sol-gel en la preparación de recubrimientos resistentes a la corrosión ha aumentado de forma notable en los últimos 15 años. Inicialmente, los recubrimientos inorgánicos de sílice y de óxidos metálicos son los primeros que se evaluaron como recubrimientos protectores debido a su elevada estabilidad química, resistencia al desgaste y a la erosión, que les permite actuar como una excelente barrera frente al medio agresivo protegiendo al sustrato metálico. En general, los recubrimientos de sílice, zircona, alúmina, titania demostraron ser excelentes barreras frente la difusión del oxígeno mejorando de forma apreciable la resistencia a la oxidación de los sustratos metálicos. Recubrimientos bicerámicos de TiO2-SiO2 proporcionaban una excelente resistencia a la oxidación del sustrato de acero durante 15 horas a 800ºC. Sin embargo, su resistencia en soluciones de ácido sulfúrico era muy limitada. Los recubrimientos de circona, que constituyen una buena barrera frente a la oxidación, fueron modificados posteriormente con la incorporación de Y2O3 demostrando una notable mejora del comportamiento frente a la oxidación debido a la gran afinidad del itrio por el oxígeno que forma una barrera más estable._x000D_ _x000D_ Sin embargo, pronto se observó, que la resistencia a la corrosión que podrían proporcionar estos recubrimientos cerámicos estaba condicionada por la presencia de defectos inherentes al mismo. Por un lado, el diferente coeficiente de expansión térmica de estos recubrimientos cerámicos en relación a la de los sustratos metálicos, limita el espesor de la capa obtenida a un espesor crítico de unas pocas centenas de nm, valor por encima del cual, las capas se agrietan con el consiguiente perjuicio de sus propiedades protectoras frente a la corrosión en medios acuosos. Por otro, las elevadas temperaturas de sinterización que se requieren para consolidar y densificar estas capas, impedía, en la mayoría de los casos, su aplicación sobre sustratos metálicos ya que tales temperaturas provocaban transformaciones estructurales en los sustratos que conducían a la formación de defectos en los recubrimientos durante la densificación. Además, de variar sus propiedades mecánicas con la consiguiente pérdida de integridad en los sustratos._x000D_ _x000D_ Por lo anterior, es de vital importancia seguir mejorando la síntesis de este tipo de recubrimientos tanto en aleaciones ferrosas como en no ferrosas. El estudio a detalle de las reacciones de síntesis permitirá modificar la formulación de los precursores que permitirán recubrimientos más compactos, menos porosos, más elásticos y por ende, mejor protectores de la corrosión. Esta propuesta de investigación se centra en modificar las relaciones de mezclado de alcóxidos metálicos así como el efecto de distintos disolventes en la síntesis química. Con ello, se podrán obtener recubrimientos más densos esperando que los defectos, como poros, disminuyan notablemente. Adicionalmente, los recubrimientos resultantes se les dopará con una arcilla aniónica, Hidrotalcita, para aumentar y potenciar la protección metálica en condiciones agresivas como lo son las condiciones de cloruro._x000D_ Se han escogido como sustratos metálicos acero al carbono, acero inoxidable y aleaciones de aluminio 2024-T3._x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_

Información general

Cómo citar esta página

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Protección Metálica mediante Recubrimientos Nanotecnológicos obtenidos mediante técnicas Sol-Gel%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
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Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
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Contacto de la colección

Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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