Conformación de recubrimientos de silicio – circonio y silicio – circonio – titanio utilizando la técnica Sol-Gel

Abstract

Los recubrimientos cerámicos presentan gran interés debido a la funcionalidad que ellos presentan; un caso especial es la resistencia a la corrosión. La corrosión es un problema grave que se presenta en la totalidad de los procesos industriales, acarreando grandes pérdidas económicas. Por tanto, se dedica un gran esfuerzo para reducir y controlar los problemas de corrosión que presentan los materiales en la industria y a condiciones normales de operación. Entre los principales desarrollos, para cumplir este objetivo, está la elaboración de nuevos materiales resistentes a la corrosión, tales como aleaciones y superaleaciones, y la conformación de recubrimientos sobre la superficie de las piezas a proteger. Existen varias técnicas de conformado de películas tales como: Pechini, Método de Precipitación Controlada, Gelificacion de suspensiones acuosas, conformado con lámina apoyada, conformado por deslizamiento, etc.., entre las que se destaca el proceso sol – gel [4,5,12,33]. La técnica sol – gel es un método con el que se pueden obtener tanto cerámicos cristalinos como vidrios; además es posible conformar recubrimientos (películas delgadas o gruesas) a los cuales se les puede dar diversas aplicaciones; ésto hace que este método presente un gran interés científico y tecnológico. Los recubrimientos conformados, utilizando el método sol – gel, se pueden utilizar como capas anti-corrosivas resistentes a la abrasión, entre otras muchas aplicaciones (recubrimientos ópticos: antirrefectantes [15], reflectivos [15], electro-ópticos [15], guías de onda plana [16]; recubrimientos eléctricos [14]; recubrimientos porosos; recubrimientos coloreados [15], …). El mayor problema para la elaboración de estos recubrimientos es la optimización de ciertos parámetros que determinan su funcionalidad, como por ejemplo la estabilidad del sol, la porosidad y la densificación de la película. Para favorecer las propiedades de los recubrimientos se deben determinar la composición óptima del sistema que contiene los diversos cationes de interés uniformidad de las fases y un control adecuado de las propiedades funcionales requeridas de este material. En el presente trabajo de grado se conformaron recubrimientos cerámicos de los sistemas sílice - circonio y sílice - circonio - titanio, de los cuales se evaluó su comportamiento como barreras protectoras contra la corrosión. Para ello se realizó un estudio sobre la conformación del sol inorgánico, y se obtuvieron recubrimientos por inmersión de sustratos metálicos en el sol (“dip coating”) controlando y optimizando los parámetros más importantes de estos procesos. Finalmente se caracterizó la resistencia a la corrosión de los sistemas conformados mediante análisis de impedancia compleja.