Eficiencia teórica de inhibidor de corrosión en recubrimientos dispersos de zinc
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2013
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Abstract
El trabajo desarrollado consistió en investigar la eficiencia teórica de un inhibidor de corrosión (por ejemplo, molibdato de sodio), presente al interior de partículas inorgánicas (por ejemplo, partículas de óxido de silicio), las que a su vez están dispersas en un hipotético recubrimiento de zinc metálico. Esto se ha hecho mediante modelación numérica, haciendo uso del método de elementos finitos. El modelo aplica para un borde cortado de acero galvanizado por inmersión, lo que representa un serio problema de corrosión. Dado que el zinc descubierto generado al cortar experimenta desplazamiento a medida que se disuelve, se ha implementado en el modelo una malla adaptable, técnica que permite graficar el desplazamiento en los resultados del programa. Las reacciones electroquímicas se han considerado como totalmente desplazadas a la formación de las respectivas formas oxidadas o reducidas, utilizando aproximaciones de las expresiones de Butler-Volmer.
El problema se resuelve en modo transiente, incluyendo los equilibrios de disociación de agua, formación de complejos de zinc como ZnOH+, Zn(OH)2(ac) y Zn(OH)- 3 y óxido de zinc, ZnO(s), equilibrios que han sido tratados haciendo uso de expresiones cinéticas simples. La modelación se desarrolla inicialmente para un sistema sin liberación del inhibidor para permitir su validación con datos experimentales. En este caso, los resultados obtenidos corroboran con el efecto de self-healing en cuanto a las concentraciones de especies y su disposición espacial. El modelo con liberación de inhibidor permitió demostrar que una pequeña cantidad del inhibidor es suficiente para mejorar la protección de la corrosión en el borde cortado, lo que corrobora con la hipótesis del trabajo.
El problema se resuelve en modo transiente, incluyendo los equilibrios de disociación de agua, formación de complejos de zinc como ZnOH+, Zn(OH)2(ac) y Zn(OH)- 3 y óxido de zinc, ZnO(s), equilibrios que han sido tratados haciendo uso de expresiones cinéticas simples. La modelación se desarrolla inicialmente para un sistema sin liberación del inhibidor para permitir su validación con datos experimentales. En este caso, los resultados obtenidos corroboran con el efecto de self-healing en cuanto a las concentraciones de especies y su disposición espacial. El modelo con liberación de inhibidor permitió demostrar que una pequeña cantidad del inhibidor es suficiente para mejorar la protección de la corrosión en el borde cortado, lo que corrobora con la hipótesis del trabajo.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2013