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Revestimientos de conversión anticorrosivos basados en circonio y polímeros para aplicaciones automotrices: una perspectiva desde la economía circular
Marisol Gálves de Jesús
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Especialización en Química Aplicada
La aplicación de películas de conversión delgadas sobre sustratos metálicos se usa principalmente para mejorar la resistencia a la corrosión de la superficie del metal y aumentar el rendimiento de adhesión de los recubrimientos orgánicos aplicados posteriormente. (1) Se han desarrollado investigaciones en los últimos años debido al notable aumento de la corrosión, principalmente cuando los vehículos manufacturados trabajan en entornos calientes y húmedos, zonas costeras o industriales. La permeabilidad al agua y la elasticidad del recubrimiento, las vías de difusión de oxígeno, la presencia de sales y la composición química del sustrato son los principales parámetros de control. Sin embargo, la interfaz de recubrimiento de metal es el punto crítico; luego, la composición química del sustrato, así como el tipo de limpieza química o el tipo de revestimiento de conversión química aplicada han demostrado ser aspectos fundamentales para la resistencia a la corrosión. (2) Las superficies del sustrato con frecuencia reciben un pretratamiento de conversión con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión y establecer capas de unión para recubrimientos poliméricos. Hoy en día se sabe que recubrimientos poliméricos como la pintura tienen características de adhesión mejoradas debido a una superficie rugosa creada por los revestimientos de conversión. (3) Entre los diferentes revestimientos de conversión, los fosfatos y los cromatos (CCC) se han aplicado con éxito en estructuras metálicas durante mucho tiempo para mejorar la resistencia a la corrosión y la adhesión a recubrimientos orgánicos y adhesivos. Los recubrimientos de conversión de cromato se han utilizado ampliamente durante muchos años, sin embargo, el recubrimiento Cr (VI) consiste en grandes cantidades de materiales cancerígenos. Por otra parte, los revestimientos de conversión de fosfato presentan algunos problemas que incluyen impactos ambientales negativos (eutrofización), lodos en el baño, puntos de vista de energía y procesos de larga duración.
Los puntos mencionados anteriormente motivaron los estudios para desarrollar nuevos revestientos de conversión. Se han estudiado nuevas soluciones de tratamiento basadas en circonio, titanio, vanadio, cerio y molibdeno, solos e incorporados con algún polímero para promover la adhesión. Los recubrimientos de conversión de circonio se estudian activamente como una nueva alternativa para los recubrimientos de conversión convencionales debido a su excelente resistencia a la corrosión. (5) La aleación de aluminio es ampliamente utilizada en diversas industrias debido a la combinación de buenas propiedades mecánicas y peso ligero. Sin embargo, la presencia de partículas intermetálicas y más aún la composición química de los sustratos de aluminio influyen fuertemente en el óxido de la capa superficial que se considera que afecta notablemente a la resistencia a la corrosión. (6) El presente estudio es parte de un trabajo de investigación dirigido al desarrollo y la optimización de baños de conversión para el tratamiento previo de metales antes de proceder al proceso de pintado con el fin de aumentar la adherencia del recubrimiento orgánico y mejorar la resistencia ante la corrosión. Un caso muy particular y que de alguna manera ha motivado a realizar el presente caso de estudio, es el interés de una empresa de potencia mundial en el ramo automotriz sobre la implementación de un nuevo proceso de pintado con un revestimiento de conversión a base de circonio. El proceso depende de la transformación de la capa de oxido nativo sobre el material del sustrato en una película de revestimiento. En la industria de recubrimiento metálico este proceso de pretratamiento puede realizarse por medio de inmersión o aspersión. En este escrito se considera el proceso de inmersión.
2019
Trabajo terminal, especialidad
QUÍMICA
Aparece en las colecciones: Casos de estudio

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CE EQA-IPP Marisol Galvez 9 mar 2020.pdfMarisol Gálvez de Jesús -Especialización en Química Aplicada1.2 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir