Estudio del proceso de producción de Zinc-Níquel con partículas de CSi y Al2O3. Resistencia a la corrosión del ZnNi + sacarina (microestructuras)

• Autores: Mahmud, Z.; Amelotti, F.; Serpi, C.; Maskaric, O.; Mirabal, M.; Míngolo, N.; Gassa, L.; Túlio, P.; Gordillo, G.
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: informe técnico
• Materia: Tratamientos Superficiales; Aleaciones de Zinc; Materiales electro-compuestos; Surface treatments; Zn Alloys; Electrocomposite; Coatings
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los recubrimientos de ZnNi se aplican desde hace años en la industria automotriz. Lo novedoso de éste trabajo fue adicionar partículas que le otorgan mejores propiedades al recubrimiento tanto de dureza como de protección. El contenido de Ni en la aleación,que normalmente varía entre un 10 y 15%, se midió por Fluorescencia de rayos X. En éste trabajo, con partículas, se midió un alto contenido de níquel y a la vez una alta resistencia a la corrosión. La incorporación de partículas uniformemente distribuídas en los recubrimientos se logra mediante agitación mecánica. Las fotomicrografías de las muestras vistas de frente y en corte se obtuvieron por SEM, y en el Microscopio Óptico, y se analizaron por Microsonda EDX. Se efectuó la caracterización estructural por difracción de rayos X y se encontró que en 10 minutos de electrodeposición se refuerza la fase γ (3,3,0) con CSi y aparece la fase η (1,1,0) que tiene un máximo a 10 μm en presencia de Al2O3 y aparecen fuerzas compresivas (lo que es bueno para el material). En ese espesor del material obtenido a 8Adm -2 10 min, la resistencia de transferencia de carga es: RTC 10 μm > RTC 20 μm > RTC 5 μm , por lo tanto, para 10 μm, es mejor el material. Estos valores para altos RTC se corresponden con los valores menores de corriente de corrosión J0. En el proceso a escala industrial, y en el laboratorio, se obtuvo que para igual tiempo de electrólisis los RTC, para distintos j: RTC 8Adm-2 > RTC 6Adm-2 > RTC 10Adm-2 . La concentración de sacarina disminuye el tamaño de los cristales, para igual j y aparecen en la DRX, altas intensidades de la fase 0,0,2, para el plano basal en ZnNi con CSi y 5x10 -4 M de sacarina.
The ZnNi coatings have been applied for years in the automotive industry. The novelty of this work is the aditions of particles to ZnNi, an electrocomposite that gives the best properties in coating, hardness and protection. The Ni content in the alloy, which normally varies between 10 and 15%, was measured by X-ray Fluorescence. ZnNi with ceramic particles show a high nickel content and high corrosion resistance. The particles incorporation and the distribution in the coating were achieved under mechanical stirring. Photomicrographs of the samples were made in frontal view by SEM and cross sectional area was studied by optical microscope, while the analysis was performed by EDX microprobe. Structural characterization by X-ray diffraction was studied. It was found that γ (3,3,0) is reinforced with SiC within 10 minutes of electrodeposition and in the presence of Al2O3, the η stage (1,1,0) maximum appears to 10 minutes with compressive forces in the material. For this thickness of the material, obtained in the presence of Alumina at 8 Adm-2 in 10 min, the charge transfer resistance is: RTC 10 microns > RTC 20 microns > RTC 5 microns. High values of RTC correspond to lower values of corrosion current J0, the best properties of the material are obtained at 10 microns under these experimental conditions. In industrial scale process, and in the laboratory, we found that electrolyzing during 10 minutes with different j is : RTC 8Adm-2 > RTC 10Adm-2 > RTC 6Adm-2 . In the presence of Saccharin in the solution, the size of the crystals decreases. ZnNi plus SiC and saccharin 5x10 -4 M were measured a high intensity in Zn (0,0,2) basal plane.
Fil: Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Procesos Superficiales; Argentina.
Fil: Amelotti, F. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Procesos Superficiales; Argentina.
Fil: Serpi, C. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Procesos Superficiales; Argentina.
Fil: Maskaric, O. Dropur S.A.; Argentina.
Fil: Mirabal, M. Dropur S.A.; Argentina.
Fil: Míngolo, N. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina.
Fil: Gassa, L. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina.
Fil: Túlio, P. Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Brasil.
Fil: Gordillo, G. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina.