Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
ESTUDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
SOBRE ALEACIONES AMORFAS BASE NIQUEL
O.D. Pavioni, A.M. Gaisch y T. Kessler
Departamento de Ingeniería Química - Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
Av. del Valle 5737 (B7400JWI) Olavarría, Argentina.
E-mail: opavioni@fio.unicen.edu.ar; agaisch@fio.unicen.edu.ar; tkessler@fio.unicen.edu.ar
RESUMEN
En este trabajo se informa el comportamiento electroquímico de aleaciones amorfas comerciales base
níquel sometidas a distintos pretratamientos, y se comparan sus correspondientes actividades
electrocatalíticas para la reacción de desprendimiento de oxígeno en medio alcalino.
Se ensayaron las siguientes aleaciones amorfas comerciales: Ni78Si8B14 y Ni70Mo20Si5B5. Los tratamientos
superficiales fueron químicos y electroquímicos. El pretratamiento químico consistió en inmersiones en
ácido fluorhídrico. El método electroquímico se aplicó en soluciones de KOH, utilizando una onda cuadrada
de potencial repetitiva. Las superficies fueron observadas por microscopía electrónica de barrido (SEM) y
la composición se analizó con análisis dispersivo de rayos X (EDX). La caracterización electroquímica se
llevó a cabo aplicando voltamperometría cíclica y curvas de polarización potenciostáticas utilizando una
celda de tres electrodos.
Los pretratamientos afectan la composición y el aspecto superficial de las aleaciones, siendo este efecto más
marcado en el caso del material de Ni-Mo. Los resultados de voltamperometría cíclica de las muestras
ponen en evidencia sólo los picos correspondientes a la cupla redox de níquel. A partir de las curvas de
polarización se calcularon las pendientes de Tafel para la reacción de desprendimiento de oxígeno, que
resultaron ser próximas al valor teórico.
Palabras clave: Aleaciones amorfas. Tratamientos superficiales. Actividad catalítica
1. INTRODUCCIÓN
El níquel y sus aleaciones son materiales empleados frecuentemente como electrodos en sistemas
electroquímicos [1,2]. Las aleaciones amorfas comerciales poseen propiedades distintivas frente a otros
materiales que las hacen muy útiles en distintas aplicaciones industriales [3-5]. Entre éstas se puede citar la
gran diversidad de composiciones que se pueden obtener y la elevada relación superficie-volumen que
presentan. No obstante, su actividad catalítica para las diferentes reacciones de interés en los sistemas
convertidores de energía no es apreciable. Como una alternativa posible para mejorar el comportamiento de
estos materiales se han ensayados distintos tratamientos superficiales [6-8].
En este trabajo se informa el comportamiento de aleaciones amorfas comerciales base níquel (Ni78Si8B14 y
Ni70Mo20Si5B5, con composiciones expresadas en átomos por ciento) frente a tratamientos químicos y
electroquímicos. Se comparan sus correspondientes actividades electrocatalíticas para la reacción de
desprendimiento de oxígeno en medio alcalino.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Se trabajó con muestras de las aleaciones comerciales Ni78Si8B14 y Ni70Mo20Si5B5, (composición expresada
en átomos por ciento), de 1cm 2 de área geométrica y 50 µm de espesor. Se ensayaron diferentes
pretratamientos aplicando métodos químicos y electroquímicos. El tratamiento químico consistió en
inmersiones en HF, 1M durante 40 s. El método electroquímico se aplicó en soluciones de KOH 1M,
utilizando una onda cuadrada de potencial repetitiva de amplitud 1.7 V, a 5 Hz, durante 5 minutos. Las
superficies fueron observadas por microscopía electrónica de barrido (SEM) y la composición se analizó con
análisis dispersivo de rayos X (EDX).
La caracterización electroquímica se llevó a cabo aplicando voltamperometría cíclica usando un
potenciostato galvanostato PAR con rampa incluida. Las experiencias se realizaron en una celda de tres
electrodos a escala de laboratorio, utilizando un contraelectrodo de platino y refiriendo los potenciales al
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