Un nuevo estudio determinó la cantidad ideal de grafeno necesaria para maximizar la resistencia a la corrosión en recubrimientos aplicados sobre aleaciones de aluminio 2A12, demostrando que un exceso de este material puede debilitar el rendimiento protector de la capa.
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Revestimientos con grafeno y TiO₂ mejoran la protección del aluminio
Los investigadores aplicaron recubrimientos anticorrosivos compuestos con cinco proporciones diferentes de grafeno, utilizando una mezcla de grafeno/TiO₂ como relleno funcional y silicato potásico (K₂SiO₃) como matriz base. Para caracterizar la morfología, composición y estructura de las capas, se emplearon microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (XRD). La resistencia a la corrosión se evaluó mediante espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y curvas de polarización dinámica.
Los resultados mostraron que las películas con bajo contenido de grafeno presentan una superficie densa y uniforme, lo que mejora la barrera frente a agentes corrosivos. En cambio, cuando el contenido supera los 0,5 g (2,5 % en peso), aparecen grietas y cavidades de gran tamaño, y se forman productos de corrosión evidentes tras la inmersión en una solución salina de 3,5 % NaCl. Aun así, todas las capas mantuvieron una estructura de fase estable antes y después del proceso de corrosión.
0,25 g de grafeno ofrece la máxima resistencia a la corrosión
El análisis electroquímico reveló que el incremento de grafeno fortalece la protección del recubrimiento hasta cierto punto, pero al sobrepasar un umbral, el efecto barrera se debilita debido a la aglomeración de partículas. La mejor resistencia a la corrosión se logró con 0,25 g (1,25 % en peso) de grafeno, alcanzando un valor de |Z|₀.₀₁Hz cercano a 10⁵ Ω·cm², lo que indica una excelente estabilidad frente al medio corrosivo.
El estudio evidencia la sinergia entre el grafeno y el dióxido de titanio (TiO₂), que mejora la densidad del recubrimiento y prolonga su durabilidad, pero también advierte sobre la necesidad de controlar la dispersión del grafeno para evitar defectos estructurales.
Este hallazgo ofrece una guía práctica para el desarrollo de recubrimientos anticorrosivos de alto rendimiento y bajo costo, especialmente aplicables en sectores como la aeronáutica y la industria automotriz, donde la resistencia ambiental y la ligereza de los materiales son factores clave.
