Propiedades de recubrimientos de fosfato de manganeso modificados con nanopartículas de Al2O3

Alondra Jacqueline Esteban Gatica; Mariana Molina Morales; Aristeo Garrido Hernández; Giovanni García Domínguez; Antonio Silvio de Ita de la Torre; Joan Reyes Miranda

doi:10.29057/icbi.v14iEspecial2.16075

Autores/as

Alondra Jacqueline Esteban Gatica Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0009-0003-7836-666X
Mariana Molina Morales Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0009-0004-9689-8288
Aristeo Garrido Hernández Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0000-0002-3706-7327
Giovanni García Domínguez Universidad Tecnológica Fidel Velázquez https://orcid.org/0000-0002-0107-4613
Antonio Silvio de Ita de la Torre Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0009-0001-1380-6201
Joan Reyes Miranda Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0000-0002-8673-9353

DOI:

https://doi.org/10.29057/icbi.v14iEspecial2.16075

Palabras clave:

Fosfato de manganeso, Al2O3, recubrimientos protectores, caracterización estructural, acero AISI 1020

Resumen

Este estudio presenta los resultados de la síntesis y caracterización de recubrimientos de fosfato de manganeso (Mn₃(PO₄)₂) modificados con partículas de Al₂O₃ depositados sobre sustratos de acero AISI 1020. El objetivo fue evaluar la influencia de la incorporación de alúmina en las propiedades estructurales, morfológicas y de adherencia de los recubrimientos. Se incorporaron tres concentraciones distintas de Al₂O₃ (0.2, 0.4 y 0.6 g/l), con un tamaño de partícula de 0.05 µm, en el baño de fosfatado. Las condiciones de dispersión de las partículas de alúmina se evaluaron utilizando dos tipos de ácidos (clorhídrico y nítrico) y dos concentraciones diferentes de relación ácido/partículas, con el objetivo de optimizar su integración en la capa de fosfato y minimizar la aglomeración. La caracterización se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) para evaluar la morfología superficial y características de los granos de fosfato, difracción de rayos X (DRX) para la identificación de fases cristalinas, pruebas de adherencia y calidad de los recubrimientos, de acuerdo con la norma VDI 3198 que consiste en realizar una indentación al recubrimiento con un durómetro Rockwell, escala C (150 kg) y analizar la zona deformada alrededor del recubrimiento, y finalmente se determinaron los espesores de los recubrimientos con el equipo PosiTector-6000. El análisis por MEB reveló que a bajas concentraciones de Al₂O₃ se tiene la morfología característica de los granos de fosfato de manganeso (granos hexagonales), pero a concentraciones altas de Al₂O₃ se pierde la morfología y se observan granos irregulares. Para el caso de las pruebas de adherencia se determinaron fallas aceptables ya que no hubo delaminación del recubrimiento.

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