The influence of adding corrosion inhibitor and pH on the electrochemical properties of hybrid films applied to galvanised steel

Influencia de la adición del inhibidor de corrosión y pH en las propiedades electroquímicas de filmes híbridos sobre acero galvanizado

El objetivo de este estudio es revestir acero galvanizado con un filme híbrido, obtenido a partir de un sol constituido por los precursores de silano 3-(trimetoxisililpropil), metacrilato (TMSPMA) y tetraetoxisilano (TEOS); los pH de la solución de silano hidrolizado fueron 1 y 3. Se evaluó la influencia de la adición de un inhibidor de corrosión, en este caso, nitrato de cerio 0.01 M, para todas las muestras. La aplicación de los filmes híbridos se realizó por dip-coating y su caracterización se realizó por microscopía electrónica de barrido (SEM), perfilometría, medición del ángulo de contacto, polarización potenciodinámica y espectroscopía de impedancia electroquímica. Los resultados muestran que el pH de la solución influye en la formación de los filmes híbridos y en sus propiedades superficiales finales, además, la adición del nitrato de cerio como inhibidor de corrosión mejora su resistencia.

Introducción

La adición de inhibidores de la corrosión u otros compuestos a las películas de silano puede modificar sus propiedades como capa de barrera, aumentar su espesor y densificación (Deflorian, 2006) y mejorar el rendimiento anticorrosivo. La literatura pertinente informa de que las películas de silano modificadas con sales de tierras raras (Trabelsi, 2006; Mon-temor, 2007) proporcionan buenas propiedades anticorrosivas cuando se utilizan como capas simples sobre aleaciones de aluminio y acero galvanizado (Zhu, 2004). El cerio (Ce) es el elemento de tierras raras más utilizado para mejorar la inhibición de la corrosión utilizando compuestos de cerio como fuente de cerio. El grosor de la película y la hidrofobicidad aumentan cuando el cerio se inserta en una matriz de silano y se desarrollan propiedades curativas contra los defectos formados por el ataque de especies agresivas (Tamborim, 2008; Palomino 2009).

La película híbrida actúa como reservorio de inhibidores, liberándolos en las zonas dañadas y desprotegidas y evitando que se produzca la corrosión (Palanivel, 2005). Cuando se produce un fallo en la película debido a la acción electrolítica, el metal queda expuesto a un entorno agresivo, produciendo actividad anódica y catódica. La actividad catódica provoca un aumento del pH local debido a la formación de iones hidroxilo. Como los iones de cerio tienen cierta movilidad dentro de la matriz de silano, pueden desplazarse al lugar de la actividad catódica y reaccionar con los iones hidroxilo (Ooij, 2001). La formación de óxido/hidróxido de Ce(III) y Ce(IV) precipita exactamente en las zonas catódicas, sellando así los defectos de la película.