Recubrimientos nanoestructurados SiO2-TiO2 en aleaciones de aluminio 6061-T6

Authors

  • Manuel Alejandro Gutiérrez-Martínez Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Luis Arturo Reyes-Osorio Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Bárbara Bermúdez-Reyes Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Lizangela Guerra-Fuentes Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Patricia Zambrano-Robledo Universidad Autónoma de Nuevo León

DOI:

https://doi.org/10.29105/cienciauanl22.96-3

Keywords:

nanopartículas, aluminio 6061-T6, Sol-Gel, SiO2-TiO2

Abstract

Este artículo reporta el desarrollo y caracterización de recubrimientos nanoestructurados SiO2-TiO2 mediante la técnica de sol-gel en substratos de aluminio 6061-T6. Se realizaron pruebas de nanoindentación y se obtuvo una dureza de 2.12 Ga y un módulo de Young de 81.17 GPa. Los resultados del estudio superficial muestran un espesor de 1.12 μm y una rugosidad promedio de 2.198 μm, las pruebas de resistencia a la corrosión  mediante resistencia a la polarización (Rp) y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE) mostraron una resistencia de 5.53 x 10-3 mm/año y 17,270 (Ω cm²), respectivamente. Los efectos de las pruebas electroquímicas son reportados mediante microscopia electrónica de barrido. Esta investigación genera conocimiento acerca del desempeño de metales recubiertos con materiales cerámicos nanoestructurados.  

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Manuel Alejandro Gutiérrez-Martínez, Universidad Autónoma de Nuevo León

Ingeniero en Mecatrónica por la UANL. Su área de investigación se centra en el desarrollo de recubrimientos nanoestructurados SiO2-TiO2.

Luis Arturo Reyes-Osorio, Universidad Autónoma de Nuevo León

Ingeniero mecánico administrador, maestro en Ciencias de la Ingeniería Mecánica, con especialidad en  Materiales, y doctor en Ingeniería de Materiales por la UANL. Profesor-investigador de la FIME-UANL.  Cuenta con perfil deseable Prodep. Participa en el Posgrado en Ingeniería Aeronáutica, líder del cuerpo  académico en Ciencias de la Ingeniería Avanzada. Su área de investigación tiene que ver con el estudio de procesos de unión, desarrollo de recubrimientos, fundición de aleaciones no ferrosas y modelación de  procesos mecánicos. Miembro del SNI, nivel I.

Bárbara Bermúdez-Reyes, Universidad Autónoma de Nuevo León

Doctora en Metalurgia y Ciencias de los Materiales por la UMSNH. Profesora-investigadora del Centro de  Investigación e Innovación en Ingeniería Aeronáutica de la UANL. Representante nacional de UNISEC-México. Pertenece a la Red de Ciencia Tecnología Espacial y a la AIAA. Certificada en satélites cansat por la Keio University-UNISEC y en pruebas térmicas, mecánicas y de vacío en satélites por el Instituto de  Tecnología de Kyushu. Miembro del SNI, nivel I.

Lizangela Guerra-Fuentes, Universidad Autónoma de Nuevo León

Ingeniera mecánica, maestra en Ciencias de la Ingeniería Mecánica, con especialidad en Materiales, y  doctora en Ingeniería de Materiales por la UANL. Profesora-investigador de la FIME-UANL. Participa en el  Posgrado en Manufactura de la FIME-UANL y es colaboradora del cuerpo académico en Ciencias de la  Ingeniería Avanzada. Sus áreas de estudio versan sobre la caracterización de microestructura en aceros  avanzados, trasformación de fases y nanoindentación. Miembro de SNI, nivel I. 

Patricia Zambrano-Robledo, Universidad Autónoma de Nuevo León

Ingeniera mecánica, maestra en Ciencias de la Ingeniería Mecánica, con especialidad en Materiales, y doctora en Ingeniería de Materiales por la UANL. Miembro de SNI, nivel II, y de la AMC. Directora de Investigación de la UANL.

References

Çomakli, O. (2017). The Effects of aging time on the structural and electrochmical properties of composite coatings on CP-Ti substrate. Journal of Bionic Engineering.14:532-539. DOI: https://doi.org/10.1016/S1672-6529(16)60419-5

Curkovic, L. (2013). Enhancement of corrosion protection of AISI 304 stainless steel by anostructured sol-gel TiO2 films. Corrosion Science. 77:176-184. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2013.07.045

Gobara, M. (2015). Effects of TiO2/SiO2 reinforced nanoparticles on the mechanical properties of green hybrid coating. International Letters of chemistry, Phycics andAstronomy. 47:56-66. DOI: https://doi.org/10.56431/p-z14m86

Gutiérrez, M. (2018). Characterization of SiO2-TiO2 Coatings on 316l Stainless Steel Substrates. Journal of Advanced Materials and Processing. 6(1):3-13.

Huang, I.W. Hurley, B.L., Buchheit, R.G., et al. Dependence on Temperature, pH, and Cl in the Uniform Corrosion of Aluminum Alloys 2024-T3, 6061-T6, and 7075-T6. Electrochimica Acta. 199:242-253. DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.03.125

Krzak-Roś, J., Filipiak, J., Pezowicz, C., et al. (2009). The effect of substrate roughness on the surface structure of TiO2, SiO2, and doped thin films prepared by sol-gel method. Acta Bioeng. Biomech.11:21-29.

Lefebvre, D. (2002). The effect of surface tratment on interfacial fatigue crack initiation in aluminum/epoxy bonds. International Journal of Fracture. 114:191-202. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1015094701018

Lin, G. (2010). effects of whisker surface tratament on microstructure and properties of Al18B4O33w/6061 Al composites. Transsactions of nonferrous metals society of china. 20:349-354. DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(09)60145-X

Ohiring, M. (2002). Materials Science of thin films deposition and structure. Academic Press.114:718-720.

Ortiz, J.L., Amigó, V., Salvador, D., et al. (2000). Microestructura y propiedades mecanicas de materiales compuestos de matriz Al-Mg-Si-Cu reforzada con AINp, procesados por extrusión de polvos. Revista de Metalurgia. 36:348-356. DOI: https://doi.org/10.3989/revmetalm.2000.v36.i5.585

Pharr, G. M., Oliver, W.C. (1992). Measurement of thin film mechanical properties using Nanoindentation. MRS Bull. 17:28-33. DOI: https://doi.org/10.1557/S0883769400041634

Pharr, G.M, Oliver, W.C. (2004). Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and ferinements to methodology. Journal of Material research.19:3-20. DOI: https://doi.org/10.1557/jmr.2004.0002

Shanaghi, A., Rouhaghdam, A., Shahrabi, T., et al. (2008). Study of TiO2 nanoparticle coatings by sol-gel method for corrosion protection. Mater. Sci. 44(233-247):305-311. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-008-9070-6

Shanaghi, A., Sabour, A.R, Shahrabi, T., et al. (2009). Corrosion protection of mild steel by applying TiO2 nanoparticle coatin via sol-gel method. Prot. Met. Phys. Chem. surface. 45:305-311. DOI: https://doi.org/10.1134/S2070205109030071

Soklic, A. (2015). Deposition and possible influence of a self-cleaning thin TiO2/SiO2 film on photovoltaic module efficiency. Catalysis Today. 252:54-60. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.10.021

Uruchurtu-Chavarin, J., J.R. (2016). Experimental methods in the science of corrosion electrochemical impedan. EAE Editorial Academia Española.

Valadez, S., Zanatta, A., Robles, S., et al. (2010). Microstructural Analysis of Al-Mg-Si-Zn alloy. DYNA.163:9-12.

Downloads

Published

2023-10-26

How to Cite

Gutiérrez-Martínez, M. A., Reyes-Osorio, L. A., Bermúdez-Reyes, B., Guerra-Fuentes, L., & Zambrano-Robledo, P. (2023). Recubrimientos nanoestructurados SiO2-TiO2 en aleaciones de aluminio 6061-T6. Revista Ciencia UANL, 22(96), 48–53. https://doi.org/10.29105/cienciauanl22.96-3

Issue

Vol. 22 No. 96 (2019): Julio-Agosto 2019

Section

Artículos

License

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.