Efecto de las nanopartículas de ZrO₂ y L-Cys como agentes dopantes de recubrimientos sol-gel de sílice mesoporosa para la protección anticorrosiva de la aleación de magnesio AZ61

Abstract

Sobre la superficie de la aleación de magnesio AZ61 se aplicaron recubrimientos de sol-gel basados en el precursor GPTMS-TMOS, incluyendo como agentes dopantes L-Cysteína y ZrO2 en diferentes concentraciones. Su resistencia a la corrosión se estudió en solución de 0,6M NaCl, por inmersión hasta 14 días. Los patrones de DRX revelaron que el principal producto de corrosión en las superficies recubiertas es Mg(OH)2, mientras que en la de AZ61 no tratada adicionalmente se formaron varios compuestos de Zn con cloro. El ataque de la corrosión localizada en el AZ61 no tratada se manifiesta en forma de grietas y cavernas, mientras que en las superficies recubiertas la corrosión fue principalmente a través de picaduras. Dos métodos electroquímicos no destructivos fueron empleados en este estudio, que contrastan el comportamiento electroquímico del AZ61 recubierto con el de la aleación no recubierta. La tendencia en los cambios del potencial de corrosión en circuito abierto se correlacionó positivamente con el análisis SEM-EDS y DRX. Los diagramas EIS se ajustaron satisfactoriamente al modelo de circuito equivalente y los valores obtenidos de resistencia a la corrosión Rcorr (Rs + Rct) disminuyen drásticamente con el tiempo de exposición. El efecto de ZrO2 y L-cisteína están marcadamente influenciados por los cambios del pH de la solución, el potencial Zeta de la carga superficial, los procesos de quimisorción y desorción, el estrés interno en el precursor sol-gel, así como el cambio en su estructura, después de la encapsulación de ambos dopantes.

Evaluation of Low-Toxic Hybrid Sol-Gel Coatings with Organic pH-Sensitive Inhibitors for Corrosion Protection of AA2024 Aluminium Alloy

“…In the case of seawater, volatile corrosion inhibitors that trap molecules or ions in the medium to prevent their contact with the metal substrate are of interest. Examples of these organic inhibitors that can also be found in the literature are turmeric, L-cysteine or methylene blue, among others [ 36 , 37 , 38 ]. Some of the organic corrosion inhibitors can, in some cases, offer a double functionality: an efficient response to corrosion phenomena, thanks to the free radicals in their structure, such as turmeric, dimethyl yellow, chlorophenol red or crystal violet with antioxidant power, and the visual perception of pH changes that can identify corrosion processes as they occur, acting as optical sensors.…”