Síntesis y caracterización de esmaltes y vidriados cerámicos para recubrimiento y protección de aceros

Abstract

El propósito de este estudio fue desarrollar un esmalte y vidriado cerámico a bajas temperaturas que inhiba el proceso de corrosión de un acero laminado con bajo contenido de carbono, así como determinar la influencia que tiene la adición de partículas de aluminato de cobre sobre las propiedades mecánicas del vidriado. El análisis por DRX para polvos muestra que el método de coprecipitación, a partir de una disolución de nitratos, permite obtener partículas de CuAl₂O₄ con un tamaño promedio de 26 nm a temperaturas cercanas a los 760 °C. El esmalte formulado funde alrededor de los 780°C formando una superficie vítrea que se adhiere eficazmente a un acero con bajo contenido de carbono, con una microdureza de 398 HV. La adición de nanopartículas de CuAl₂O₄ al esmalte incrementa en 10.4% la microdureza del vidriado (444 HV), presentando mayor resistencia al desgaste y formando una barrera efectiva contra la corrosión.

The purpose of this study was to develop a low-temperature ceramic glaze and enamel that inhibits the corrosion process of low-carbon rolled steel, and to determine the influence of the addition of copper aluminate particles on the mechanical properties of the glaze. Powder XRD analysis shows that the coprecipitation method, starting from a nitrate solution, produces CuAl₂O₄ particles with an average size of 26 nm at temperatures close to 760 °C. The formulated enamel melts at around 780 °C, forming a glassy surface that effectively adheres to low-carbon steel, with a microhardness of 398 HV. The addition of CuAl₂O₄ nanoparticles to the enamel increases the microhardness of the glaze by 10.4% (444 HV), presenting greater wear resistance and forming an effective barrier against corrosion.