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Santiago de Querétaro, Querétaro, México - Agosto de 2017 Página 1 de 2

Investigadores mexicanos crean súper lubricantes

En el área de Procesos Industriales y Recubrimientos del Cideteq investigadores están trabajando en el desarrollo de recubrimientos resistentes al desgaste y la corrosión.

El Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq) está llevando a cabo una serie de proyectos enfocados en la generación de recubrimientos lubricantes de bajo costo, dirigidos al sector automotriz y aeroespacial, así como a la industria de la transformación y energía, que sean resistentes a la corrosión y erosión, que reduzcan las pérdidas de energía por fricción entre los componentes metálicos y representen ahorros en el uso de combustibles.

El proyecto es desarrollado por el grupo de Procesos Industriales y Recubrimientos, donde colaboran los investigadores Jorge Morales Hernández, René Antaño López, Julieta Torres González, Fernando Felipe Rivera Iturbe, Raúl Ortega Borges y Federico Castañeda Zaldívar, con la colaboración de estudiantes del posgrado en electroquímica del Cideteq.

El profesor investigador en el área de Procesos Industriales y Recubrimientos, Jorge Morales Hernández, aseguró que estas líneas de estudio surgieron por la necesidad en el sector industrial de contar con recubrimientos funcionales ante factores como el desgaste, fragilización, fracturas e incluso la corrosión.

“Lo que se busca es enlazar dos áreas sustantivas, es decir, el desarrollo de sistemas de aleación a base de titanio (Ti), de níquel (Ni) y aluminio (Al) con adiciones de cromo (Cr), molibdeno (Mo) y boro (B) que nos permitan obtener recubrimientos tanto duros, de bajo coeficiente de fricción y resistentes a la corrosión”, indicó.

Morales Hernández puntualizó que en la línea de materiales duros y resistentes a la corrosión, el Cideteq tiene un proyecto con la Secretaría de Energía (Sener) para el desarrollo de recubrimientos para el sector geotérmico.

“En la geotermia se trabaja con fluidos corrosivos, los recubrimientos que estamos desarrollando buscan proteger los álabes y otros componentes de las turbinas que tienden a fallar por desgaste; en ese sentido, estamos haciendo algunas aleaciones de titanio y níquel. Lo que queremos es ofrecer una tecnología que incremente la vida de estos equipos y, a la vez, pueda anticipar condiciones críticas de falla”, señaló Hernández.

Recubrimientos lubricantes
El investigador del área de Procesos Industriales y Recubrimientos sostuvo que, en el caso de la industria automotriz, el enfoque se centró más en la dureza, durabilidad y resistencia a la fatiga, donde los recubrimientos puedan trabajar en condiciones de ciclo constante.

“Aquí no es solo pensar en lograr altos valores de dureza y es donde introducimos el término de 'lubricante', disminuimos el coeficiente de fricción a través de un recubrimiento de níquel, cromo o titanio modificado con adiciones de boro y molibdeno; esto da como resultado un material con propiedades mecánicas altas en cuanto a tenacidad, pero con bajo coeficiente de fricción”, señaló.

Morales Hernández detalló que el disulfuro de molibdeno (MoS₂), después de reducir su tamaño de cristal a través de una deformación mecánica y de llevarlo a una condición de nanoestructura, muestra un cambio en su textura al ser depositado, lo que lo hace un excelente material lubricante, además de que cuenta con una buena resistencia a la corrosión al ambiente.

Recubrimientos de bajo costo
En relación con la aplicación de estos recubrimientos en los materiales, el profesor investigador en el área de Procesos Industriales y Recubrimientos subrayó que obtuvieron un diseño híbrido que además reduce los costos del proceso.

“Nosotros depositamos los polvos aleados con una técnica que le llamamos codeposición. En ella, hicimos un híbrido que consiste en mezclar la deposición electroquímica tradicional y hacer uso de la galvanoplastia para la deposición de micro y nanopartículas de diferentes sistemas de aleación donde pudimos, vía electroquímica, depositar una película en un electrolito y hacer recubrimientos de níquel o zinc modificados a través de la dispersión homogénea de pequeñas partículas atrapadas, lo que da como resultado un material compuesto que es una opción económica y amigable”, aseveró.

Doctorado en electroquímica del Cideteq
Uno de los aspectos principales en estos proyectos de investigación es el involucramiento de estudiantes del posgrado en electroquímica del Cideteq, como es el caso de Jaime Mendoza Ortega, quien trabaja en el desarrollo de recubrimientos con una aleación de níquel, aluminio y titanio en diferentes composiciones.

“La idea es generar pastillas target, llevarlas a la deposición física en fase vapor (PVD, por sus siglas en inglés), caracterizarlas para corrosión y analizar su funcionamiento a altas temperaturas, de entre 800 a 900 grados Celsius”, puntualizó.

Mendoza Ortega anunció que la evaluación de la resistencia a la corrosión de este material se llevará a cabo en un equipo con sales fundidas, por lo que este recubrimiento podría ser útil en sectores industriales de la transformación o petroquímica, que tienen ambientes muy corrosivos.

Por su parte, el estudiante Julio Aguirre Delgado desarrolla un proyecto para la evaluación de materiales ante fluidos corrosivos geotérmicos.


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