dc.contributor.advisor | Camargo León, Magali Karina | |
dc.contributor.author | Huamaní Pastor, Ricardo Josue | |
dc.date.accessioned | 2024-08-26T21:23:01Z | |
dc.date.available | 2024-08-26T21:23:01Z | |
dc.date.created | 2024 | |
dc.date.issued | 2024-08-26 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.12404/28707 | |
dc.description.abstract | Los recubrimientos zinc son ampliamente empleados para proteger piezas a base de acero de bajo
carbono contra la corrosión debido a que pueden actuar como barrera y ánodo de sacrificio. Sin
embargo, el zinc es un metal relativamente blando por lo que su resistencia a la abrasión debe ser
mejorada si se desea prolongar el tiempo de vida útil.
Los recubrimientos compuestos consisten de una matriz metálica con micro/nano partículas de
segunda fase dispersas. Son una alternativa prometedora para mejorar las propiedades
anticorrosivas y las propiedades mecánicas (dureza, abrasión). El método de de la electro codeposición
consiste en depositar electrolíticamente un recubrimiento compuesto a partir de un
baño de deposición que contiene partículas de segunda fase en dispersión. La morfología,
estructura cristalina, dureza y de resistencia a la corrosión estarán en relación a la cantidad y
naturaleza de las partículas incorporadas, así como a su distribución en la matriz metálica.
En esta investigación se estudió la electrodeposición del recubrimiento compuesto de Zn-TiO2 a
partir de baños basados en ZnCl2 con nanopartículas de TiO2 en dispersión. Para mejorar el
porcentaje de incorporación partículas se propuso el uso de aditivos tiolados como L-cisteína, Nacetilcisteína
como posibles moléculas de anclaje entre la matriz metálica y las nanopartículas. La
tiourea también fue estudiada como aditivo para fines comparativos.
Se estudió la deposición galvanostática de Zn y Zn-TiO2 sin y con aditivos en una celda
electrolítica con condiciones hidrodinámicas controladas. Se estudió la influencia de la variación
de densidad de corriente, así como de la concentración de los aditivos de baño.
Los recubrimientos Zn-TiO2 con L-cisteína y N-acetilcisteína eran más compactos en comparación
con los recubrimientos sin aditivos o con tiourea. Por otro lado, los mayores porcentajes de
incorporación de partículas fueron de 1,15% p/p (con L-cisteína) y 1,00% p/p (con Nacetilcisteína)
a una concentración de aditivo en el baño de 1,00 g/L y con una densidad de
corriente baja (2 A/dm2). Para estos recubrimientos, la orientación cristalina preferente (textura)
de zinc fueron hacia los planos piramidales (101) y (102); mientras que para el depósito con tiourea
la textura preferente era la del plano(112), similar al observado en los depósitos preparados sin
aditivos de baño. El recubrimiento de Zn-TiO2 con aditivo de N-acetilcisteína 1,00 g/L presentó
una menor velocidad de corrosión en NaCl 3,5% (1,10 μA/cm2). Esto puede deberse a un mayor
grado de compactación en la morfología del recubrimiento y/o a diferencias presentes en la
microestructura como consecuencia del uso de dicho aditivo. | es_ES |
dc.description.abstract | Zinc coating technology is widely used to protect low carbon steel pieces as it is used as a corrosion
protection coating because its role as a sacrificial anode when zinc is in contact with steel and a
corrosive medium is present. However, zinc is a relatively soft metal, so its abrasion resistance
must be improved if its service life is to be prolonged.
Composite coatings consist of a metal matrix with dispersed second phase micro/nano particles.
They are a promising alternative to improve anticorrosive properties and mechanical properties
(hardness, abrasion). The electro codeposition method consists of electrolytically depositing a
composite coating from a deposition bath that contains second phase particles in dispersion. The
morphology, crystalline structure, hardness and corrosion resistance will be in relation to the
quantity and nature of the incorporated particles, as well as their distribution in the metal matrix.
In this research, the electrodeposition of Zn-TiO2 composite coating was studied from ZnCl2-based
electrolytes with TiO2 nanoparticles in dispersion. With the aim of improving the particle
incorporation in the coating, it was proposed to use thiolated bath additives such as L-cysteine, Nacetylcysteine
as possible anchor molecules between the metal matrix and the nanoparticles.
Thiourea was also studied as an additive for comparative purposes. The galvanostatic deposition
of Zn and Zn-TiO2 without and with additives was studied in an electrolytic cell with controlled
hydrodynamic conditions. The influence of the variation in current density and concentration of
the bath additives were studied.
Zn-TiO2 coatings with L-cysteine and N-acetylcysteine additives were more compact and lacked
porosities compared to coatings without additives or with thiourea additive. On the other hand, the
highest percentages of incorporation of particles 1.15 wt% (with L-cysteine) and 1.00 wt% (with
N-acetylcysteine) were obtained with 1.00 g/L additive concentration in the bath and a low current
density (2 A/dm2). Also, the coatings with a higher percentage of particle incorporation showed
preferential crystalline orientation (texture) of zinc in the pyramidal planes (101) and (102).
However, deposition with thiourea additive showed the (112) plane as the preferred one. The latter
has similar texture as the coating prepared without bath additives. Zn-TiO2 coating with 1.00 g/L
N-acetylcysteine additive showed a minor corrosion rate in 3.5 % NaCl (1.10 μA/cm2). This may
be due to a greater grade of compaction in the coating morphology and/or developed
microstructure as a consequence of the use of this type of additive. | es_ES |
dc.language.iso | spa | es_ES |
dc.publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú | es_ES |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess | es_ES |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/ | * |
dc.subject | Revestimientos de zinc | es_ES |
dc.subject | Nanopartículas | es_ES |
dc.subject | Acero--Corrosión | es_ES |
dc.title | Síntesis electroquímica y caracterización de recubrimientos de zinc reforzados con nanopartículas de TiO2 con potencial alto desempeño ante la corrosión | es_ES |
dc.type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | es_ES |
thesis.degree.name | Licenciado en Química | es_ES |
thesis.degree.level | Título Profesional | es_ES |
thesis.degree.grantor | Pontificia Universidad Católica del Perú. Facultad de Ciencias e Ingeniería | es_ES |
thesis.degree.discipline | Química | es_ES |
renati.advisor.dni | 40788961 | |
renati.advisor.orcid | https://orcid.org/0000-0003-4747-5997 | es_ES |
renati.author.dni | 73502012 | |
renati.discipline | 531066 | es_ES |
renati.juror | Kong Moreno, Maynard Jorge | es_ES |
renati.juror | Camargo León, Magali Karina | es_ES |
renati.juror | Grieseler , Rolf | es_ES |
renati.level | https://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional | es_ES |
renati.type | https://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis | es_ES |
dc.publisher.country | PE | es_ES |
dc.subject.ocde | https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.04.00 | es_ES |