Síntesis y evaluación de resistencia a la corrosión de recubrimientos de SiO2-TiO2-ZrO2-BiO2 sobre acero inoxidable 316L producidos por sol-gel

Abstract

Resumen: En este trabajo se presenta la síntesis y la evaluación de la resistencia a la corrosión de recubrimientos de SiO2-TiO2-ZrO2-BiO2 depositados por la técnica de centrifugado sobre acero inoxidable AISI 316L. Los soles se prepararon a partir de una mezcla de precursores orgánicos, como el tetraetoxisilano (TEOS) al 98%, tetrabutóxido de titanio (TBT) al 97%, zirconio (IV) butóxido (TBZ) al 80% en solución 1-butanol y nitrato de bismuto penta-hidratado Bi(NO3)3*5H2O. La resistencia a la corrosión se determinó mediante ensayos de curvas de polarización potenciodinámica y de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) en una solución electrolítica de 3,5% Wt de NaCl + 0,5 M de H2SO4. A los soles preparados se les caracterizó mediante estudio reológico, de pH en función del tiempo, mediciones de espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Los recubrimientos se caracterizaron mediante difracción de rayos X (XRD), microscopia electrónica de barrido (MEB), espectroscopia de energías dispersivas (EDX), fluorescencia de rayos X (XRF) y medidas de adherencia. Los resultados mostraron que las películas ofrecen una buena resistencia a la corrosión sobre el sustrato metálico disminuyendo los valores de densidades de corriente hasta en un orden de magnitud. Abstract: This report show the synthesis and corrosion resistance of SiO2-TiO2-ZrO2-BiO2 coatings deposited by spin-coating on AISI 316L stainless steel. The soles were prepared from a mixture of organic precursors, such as 98% tetraethoxysilane (TEOS), titanium tetrabutoxide (TBT) 97%, Zirconium (IV) butoxide (TBZ) 80% in 1-butanol solution and bismuth penta nitrate-hydrate Bi (NO3)3*5H2O. The coatings were evaluated by potentiodynamic polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) test in an electrolytic solution of 3.5% Wt NaCl + 0.5 M H2SO4. The soles prepared were studied trough rheological, pH as a time function, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and differential scanning calorimetry (DSC) analysis. The coating were characterized by X ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and dispersive energy spectroscopy (EDX), X ray fluorescence (XRF) and adhesion measurements. The results showed that the films offer good corrosion resistance on the metal substrate, decreasing current densities up to one order of magnitude. Palabras clave: Sol-gel, 316L, Recubrimiento, Compuesto de (SiO2-TiO2-ZrO2-BiO2), Corrosión, Adherencia, Keywords: Sol-gel, 316L, Coating, (SiO2-TiO2-ZrO2-BiO2) composite, Corrosion, Adherence