Corrosion properties of chromia based eco - friendly coatings on mild steel

Propiedades de corrosión de revestimientos ecológicos a base de cromo sobre acero dulce

Se elaboraron revestimientos cerámicos nanocristalinos de óxido de cromo (III) sobre acero S235JRH-1.0038 (EN 10025-1) mediante el método de pulverización de plasma con precursor líquido (LPPS) a partir de dicromato de amonio (VI). Su estructura y propiedades anticorrosivas se compararon con las del recubrimiento estándar de óxido de cromo (III) preparado por pulverización térmica. Los recubrimientos recién preparados presentaban una adherencia muy elevada y una porosidad mínima. Las propiedades anticorrosivas se caracterizaron mediante la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), midiendo la resistencia de transferencia de carga R_ct y la capacitancia de doble capa eléctrica CPE_dl en el NaCl 0,5 mol/l. Los recubrimientos de Cr₂ O₃ preparados por el método LPPS mostraron propiedades anticorrosivas inequívocamente mejoradas.

INTRODUCCIÓN

El recubrimiento por pulverización de metales o cerámicas sobre diversos materiales de sustrato tiene una amplia gama de variantes. Una de ellas es la utilización de plasma térmico para la deposición de sustancias con un punto de ebullición extremadamente alto. Este proceso - pulverización de plasma ya se utilizó para preparar recubrimientos gruesos de, por ejemplo, tungsteno o carburo de hafnio, es decir, materiales con punto de fusión superior a 3500 °C [1, 2]. Otras variantes del método de recubrimiento térmico que utilizan el plasma como fuente de calor son la pulverización de plasma en suspensión [3 - 5] y la pulverización de plasma con precursor líquido (LPPS) [6, 7]. En los generadores de plasma estabilizados por líquido, por ejemplo el dispositivo H - WSP®, la temperatura puede llegar hasta 25 000 K [8], lo que es suficiente no sólo para evaporar la solución, sino también para secar completamente y posteriormente fundir la sustancia, formando así gotitas ultrafinas de dimensiones micrométricas a nanométricas. Estas gotitas se pueden depositar o condensar en una superficie formando productos de formas muy diversas, desde nano-polvos [9 - 12], hasta recubrimientos continuos con estructura nanocristalina.

En este artículo se describe la preparación de recubrimientos protectores anticorrosión y resistentes a la abrasión a partir de óxido de cromo sobre la estructura de acero S235JRH - 1.0038 (EN 10025 - 1), centrándose en la mejora de la adherencia del recubrimiento mediante el aumento de la compatibilidad de la interfaz entre el sustrato y el recubrimiento.

PARTE EXPERIMENTAL

Se fabricó una variante simple del cabezal de la antorcha de plasma (Figura 1) utilizando plasma de alta temperatura generado por el plasmatrón WSP® [13]. La solución acuosa de dicromato de amonio (20 °C, saturada - 1,43 mol/l) se introdujo mediante una boquilla de dispersión (1 mm de diámetro) en el anillo deflector de grafito (200 mm de longitud, 40 mm de diámetro interior) que se colocó a 100 mm de la boquilla de salida del chorro de plasma.