Efecto del tratamiento de limpieza con Plasma Argón en una superficie de la aleación base Mg AZ31B.
Resumen: La gran cantidad de emisiones de CO2 a la atmósfera ha causado un aumento en la temperatura promedio de la Tierra. Una manera de disminuir la cantidad de emisión de CO2 a la atmósfera es usar estructuras más livianas en el transporte y así disminuir el consumo de combustibles. Las aleaciones de magnesio son un buen candidato gracias a su relación resistencia/peso y baja densidad, pero su tendencia a la corrosión es alta. Para poder disminuir la tendencia a la corrosión, se puede usar tratamientos superficiales para crear un óxido protector o mejorar la adhesión de un recubrimiento. El tratamiento superficial más extendido en la industria aeronáutica para aleaciones livianas es la conversión con cromatos, pero la toxicidad y los efectos carcinogénicos asociados al CrVI hace de la búsqueda de un nuevo tratamiento superficial un asunto urgente. Los tratamientos con plasma han atraído la atención, ya que además de ser un tratamiento amistoso con el medioambiente, también puede: a) mejorar la eliminación de contaminantes orgánicos que pueden reducir la adhesión de un recubrimiento, b) causar micrograbados que pueden aumentar el área superficial y c) modificar químicamente la superficie, lo que podría resultar en la mejora química y física de las interacciones en la interfase metal-polímero.
El objetivo de esta investigación es estudiar el efecto del tratamiento de limpieza de plasma Argón sobre una superficie de aleación de magnesio AZ31B. Para caracterizar la superficie morfológica y químicamente se usó microscopía de barrido electrónico acoplado con espectroscopía de rayos X de energía dispersiva, mientras que se estudió la mojabilidad de la superficie con el ángulo de contacto de una gota de agua, antes y después del tratamiento superficial con plasma argón a distintos tiempos de exposición al plasma. La caracterización electroquímica de la aleación se hizo con medidas de circuito de potencial abierto (OCP), curva de polarización potenciodinámica (CPP) y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). Para estas mediciones se usó una celda con una configuración de 3 electrodos, en donde el electrodo de trabajo, el contraelectrodo y el electrodo de referencia son la aleación de magnesio, una barra de grafito y sulfato mercurioso (SSE), respectivamente. El electrolito usado fue 0,1 M de Na2SO4. También se hicieron mediciones de corrosión por medio de gravimetría, de acuerdo con la Norma ASTM-G1-03. Todas las mediciones se hicieron antes y después del tratamiento.
Los resultados del experimento de ángulo de contacto muestran que el tiempo óptimo de exposición de la superficie al plasma es de 2 minutos, que es cuando la superficie resulta más hidrofílica. No se ven diferencias significativas entre el OCP y las CPP antes y después del tratamiento, sin embargo, las pruebas de EIS sugieren que el tratamiento superficial ayuda a formar un óxido más homogéneo, lo que ayudaría a mejorar la adhesión de un recubrimiento, mientras que las pruebas de gravimetría muestran que la velocidad de corrosión aumenta después del tratamiento de plasma, siendo coincidente con las pruebas de ángulo de contacto que revelan una superficie más activa.