XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico

XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
Depositación de Películas de Circonia-Itrio sobre Sustratos Metálicos por Inmersión
José Omar García Gómez. Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Michoacana de San
Nicolás de Hidalgo. reyd-reyes@hotmail.com. Asesora Dra. María Ilya Espitia Cabrera Facultad de
Ingeniería Química (UMSNH) iesumich@yahoo.com.mx
Planteamiento del problema
Actualmente existe un gran interés en el desarrollo de películas cerámicas depositadas
sobre metales como una película que actúa, como barrera térmica. Estas películas
tienen excelentes propiedades térmicas, ópticas, mecánicas y se pueden funcionalizar.
Son utilizadas como soportes catalíticos. Bajo este principio las películas cerámicas de
circonia y circonia estabilizada en la actualidad son utilizadas en muchas aplicaciones
como aislante térmico, protección contra corrosión y oxidación de metales.
Por lo que se hace necesario el estudio e investigación de estos materiales impulsando
de esta manera a la realización de este trabajo, sobre la depositación de películas de
circonio dopadas sobre materiales metálicos, aprovechando para tal efecto su
simplicidad y bajo costo en el proceso de depositación.
Metodología
Se prepararon pequeñas placas de acero inoxidable comercial con dimensiones de 1
cm2, y se les realizo un proceso de desbaste en la superficie donde se hará el depósito
de la película, puliendo esta superficie con lijas de diferente numero comenzando con
400 aumentándola hasta la de 600 y terminando con una de 1000. Después de lo
anterior se limpio las placas con acetona para liberarlas del polvo de las lijas y de las
limaduras producidas durante el pulido, se dejo secar y se limpiaron con alcohol etílico a
fin de garantizar que la superficie quedara libre de polvo, limadura y grasa.
Se preparó dos soluciones una de de cloruro de zirconio y otra de cloruro de Itrio, se
sometieron a 30 °C y de agitaron durante una hora a 300 RPM. Se montó el equipo
para la inmersión, y se sumergió el sustrato en la solución de cloruros a una velocidad
de entrada y salida constante. Algunas Placas se recubrieron durante 40 segundos y
otras durante 80 segundos, cada plaquita se coloco en un crisol los cuales se dejaron
en el desecador durante dos horas. Los sustratos se metieron a un tratamiento térmico
en la mufla hasta alcanzar 650°C.
Las películas se analizaron en el microscopio electrónico de barrido.
Conclusiones
Las observaciones que se obtuvieron en el microscopio electrónico de barrido
demostraron que las condiciones en que se encontraban las películas de circonia
dopada son adecuadas. Con grietas, fracturas e imperfecciones mínimas, y además se
determino que la película es muy homogénea cubriendo toda la superficie del metal.
Las placas con recubrimiento de 40 segundos fueron muy delgadas y tuvo algunas
fracturas y fue muy sensible a las imperfecciones de la superficie. Y en cuanto a las de
80 segundos se obtuvo una película con espesor de unas cuantas micras que presento
pocas fracturas por lo que es probable que sometiendo los sustratos a un tiempo de
entre 60 y 70 segundos se obtenga un espesor adecuado.
© Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del Pacífico
Agosto 2014