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Mostrando entradas de octubre, 2023

2.1. Metales

Los metales son sustancias inorgánicas compuestas por uno o más elementos metálicos y pueden contener algunos elementos no metálicos. Ejemplos de metales son el cobre, el hierro, el aluminio, níquel y titanio. Los metales tienen una estructura cristalina en la que los átomos están dispuestos de manera ordenada, lo cual les confiere la propiedad de ser dúctiles y resistentes tanto a temperatura ambiente como a altas temperaturas. Los metales tienen una gran aplicación en la industria principalmente en la aeronáutica, biomédica, automotriz, de los semiconductores, electrónica, energética, de estructuras civiles y del transporte (Smith y Hashemi (2006)). Como citar: Arellano Pérez, J. H. (2020). Análisis de Ruido Electroquímico en una Aleación de Aluminio Expuesta a la Mezcla Gasolina-Etanol (tesis de doctorado). Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico, Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México.

2.4.1 Cálculo del tipo de corrosión usando el método estadístico

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 El análisis estadístico de series de tiempo es un método simple y rápido para la interpretación de las señales de EN. Los parámetros estadísticos más comunes son: media, varianza, desviación estándar (σ), raíz cuadrática media (Root Mean Square, RMS), Índice de localización (Localization Index, LI), asimetría y curtosis (Botana y Marcos (2002); Hernández et al. (2009)). El LI es un parámetro importante pues nos da información sobre qué tipo de corrosión genera un electrolito en un metal. Este índice es el cociente de la desviación estándar de la señal de ECN (σ_I) y la RMS de la señal de ECN (I_rms). El LI clasifica a la corrosión en localizada, uniforme o generalizada y corrosión mixta (la presencia de localizada y uniforme) de acuerdo a los valores de la Tabla 2.1. Tabla 2.1: Valores de los intervalos del LI. El uso del LI en la evaluación del tipo de corrosión ha causado controversia ya que algunos investigadores respaldan su uso (Esparza-Zúñiga et al. (2011); García-Ochoa y Co...

Etanol

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Por mucho tiempo los combustibles derivados del petróleo han sido, y seguirán siendo por algunos años más, las principales fuentes de energía en el mundo. No obstante, las reservas de combustible se agotan, pues unos pocos países controlan la producción tales como Estados Unidos, Rusia, Irán, Venezuela y Arabia Saudita, además, las emisiones de gases de efecto invernadero que generan son un serio problema. Es por ello que se ha recurrido a utilizar combustibles que tengan un menor impacto en la contaminación como es el caso del etanol. El uso del etanol como combustible para automóviles pudo haber iniciado desde el siglo XX cuando Henry Ford diseño el modelo Ford T (1908-1927) a base de etanol. Sin embargo, dado los bajos precios de los derivados del petróleo en esa ´época, se prefirió usar gasolina (Santiago Ortega et al. (2016). El etanol se usa principalmente en mezclas con gasolina, tiene un nivel de octano más alto que la gasolina y es un muy buen agente oxigenante, con el cual pu...

Energía de Shannon

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  La SSE estima la energía del espectro local para cada muestra, enfatizando la energía ubicada en amplitudes medias (Beyramienanlou y Lotfivand (2017)). Una de las principales áreas de aplicación de la SSE es el análisis de las señales del corazón (Moukadem et al. (2013); Sharma et al. (2014)). Sin embargo, se ha aplicado en el análisis de corrosión con buenos resultados (Ramos-Negrón et al. (2019)). Para calcular la SSE se aplica la ecuación (2.20) (Amirou et al. (2014)). donde i es el número de cada rango de frecuencia, f_min representa el valor inicial de cada rango de frecuencia y f_max representa el valor final de cada rango de frecuencia. Como citar: Arellano Pérez, J. H. (2020). Análisis de Ruido Electroquímico en una Aleación de Aluminio Expuesta a la Mezcla Gasolina-Etanol.

Ruido electroquímico

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El fenómeno de corrosión ocurre cuando el metal está en contacto con un medio líquido conductor (electrolito) que contiene agentes oxidantes (Vázquez y Damborenza (2001)). Durante este fenómeno, el metal corroído se comporta como un polielectrodo (Vaamonde et al. (2000)), es decir, en diferentes puntos de la superficie del metal se presentan las dos semirreacciones en las que se puede dividir la reacci´on redox global: el proceso anódico, para la oxidación del metal, y el proceso cat´odico, para la reducción del agente oxidante presente en el medio corrosivo. Como los fenómenos de corrosión implican reacciones redox que se verifican en la interfase metal/electrolito, este tipo de procesos conlleva un movimiento de cargas eléctricas. De esta manera, el estudio de los fenómenos de corrosión puede abordarse mediante distintas técnicas electroquímicas que permitan evaluar los parámetros eléctricos asociados a esos procesos de transporte de cargas. La mayor parte de los métodos electroquími...

Consecuencias de la corrosión

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Dentro de las principales consecuencias de la corrosión podemos encontrar las siguientes (Roberge (2000)): Paros de planta. Desperdicio de recursos valiosos: petróleo, gasolina, químicos, etc.  Perdida o contaminación de los productos almacenados o transportados. Reducción en la eficiencia. Aumento en los costos de mantenimiento. Altos costos debido a la elaboración de proyectos sobredimensionados.  Riesgos a la seguridad de los equipos y del personal. El costo causado por la corrosión es uno de los aspectos más alarmantes. De 1999 a 2001, Estados Unidos tuvo un total anual de costos directos por corrosión de aproximadamente 276 mil millones de dólares, aproximadamente un 3.1 % del PIB (Producto Interno Bruto) de ese país. De igual manera en Perú, de acuerdo con la empresa Tecnoquímica, en el año 2000 las perdidas por corrosión representaron 8 % del PIB, es decir, aproximadamente 1 200 millones de dólares (Orozco et al. (2007)). En algunas industrias como la electrónica es nec...

Análisis de Ruido Electroquímico en una Aleación de Aluminio Expuesta a la Mezcla Gasolina-Etanol

El uso de etanol en vehículos que suelen funcionar con gasolina genera problemas de corrosión y desgaste tanto en las partes metálicas como en las de plástico y caucho. Estos problemas de corrosión de deben a la facilidad con la que el etanol absorbe agua del medio ambiente y a los componentes del etanol que pueden variar dependiendo de su fabricación como es el caso de algunos cloruros o el ácido acético. Debido a que las aleaciones de aluminio son comúnmente utilizadas en autopartes, ya sea por su resistencia o su ligereza, esta investigación se enfocará en estudiar la corrosión en una aleación de aluminio 6061-T6. La aleación se expondrá a gasolina mezclada con etanol en porcentajes del 0, 10, 20, 30, 40, 60, 80 y 100 % de etanol. Para obtener la información sobre la corrosión (velocidad y tipo) se medirán las señales de ruido electro- químico (generadas por las reacciones de oxidación y reducción) y se analizarán con la transformada Synchrosqueezing y la energía de Shannon. Se ...