Evaluation of corrosion of Pb-Ca-Sn alloy by electrochemical techniques Avaliacao da corrosao na liga Pb-Ca-Sn atraves de tecnicas eletroquimicas Resumen En el presente trabajo, se evaluo la influencia del aumento de la temperatura en la velocidad de corrosion de la aleacion Pb-Ca-Sn, componente primario de la rejilla negativa de una bateria de arranque de automovil, mediante tecnicas electroquimicas: RPL, curvas potenciodinamicas, Tafel y EIS. Mediante microscopia optica, SEM-EDS y DRX, se caracterizaron los compuestos formados sobre las rejillas durante los ensayos. La capa pasiva formada sobre las rejillas empleadas como catodo y anodo en baterias de plomo-acido, permite el anclaje en la interfase rejilla-PAM (Material Activo Positivo) o NAM (Material Activo Negativo). Un mal proceso de formacion de esta capa ocasiona el desprendimiento del PAM/NAM, conduciendo a fallas prematuras. La temperatura influye directamente sobre la cinetica de degradacion y la termodinamica de las reacciones redox que tienen lugar en el sistema rejilla-PAM/ NAM. Un incremento en la temperatura produce variaciones en la composicion quimica, favoreciendo la formacion de mezclas de oxidos y sulfatos en la interfase rejilla-PAM/NAM, cuyo volumen y estructura porosa la hace susceptible a fallas por esfuerzos triaxiales sobre la interfase, produciendo grietas y el desprendimiento del PAM o NAM y disminuyendo el tiempo de vida util de la bateria. Se encontro que las aleaciones Pb-Ca-Sn en solucion 0,5M de H 2 SO 4 forman un sistema multicapa comprobandose con base en los resultados obtenidos de EIS y SEM, con los cuales se detecto una capa compacta de PbO 2 y una capa porosa de PbSO 4 . Al incrementar la temperatura se encontro una capa mas porosa de PbSO 4 , lo cual implica una mayor cinetica de corrosion de la aleacion Pb-Ca-Sn. Palabras clave: bateria plomo-acido, material activo negativo, corrosion, tecnicas electroquimicas. Abstract In this paper, the influence of increasing temperature on the corrosion rate of Pb-Ca-Sn alloy, the primary component of the negative grid of a starter battery car, was evaluated by electrochemical techniques: RPL, potentiodynamic curves, Tafel and EIS. By optical microscopy, SEM -EDS and XRD, the compounds formed on the grids were characterized during testing. The passive layer formed on the grids used as cathode and anode in lead-acid batteries allows the anchor in grid-PAM interface (Positive Active Material) or NAM (Negative Active Material). A bad process of to form this layer produces the detachment of PAM/NAM, leading to premature failure. The temperature directly affects the kinetics and thermodynamics degradation of the redox reactions taking place in the system grid-PAM/NAM. An increase in temperature causes variations in the chemical composition, favoring the formation of oxides and sulphates mixtures in grid-PAM/NAM interface, its volume and porous structure make it susceptible to failure by tri-axial stress on the interface, producing cracks and detachment of PAM or NAM and reducing the lifetime of the battery. It was found that the Pb-Ca-Sn alloys in 0.5M H 2 SO 4 solution form a multilayer system, verified by the results of EIS and SEM, in which a compact layer of PbO 2 and porous layer by PbSO 4 . Porous layer of PbSO 4 was obtained, when the temperature was increased implying greater corrosion kinetics of Pb-Ca-Sn alloy were detected. Keywords: lead-acid battery, negative active material, corrosion, electrochemical techniques. Resumo Neste trabalho, a influencia do aumento da temperatura sobre a taxa de corrosao da liga de Pb-Ca-Sn, o principal componente da grade negativa da bateria de arranque de um carro, foi avaliada por tecnicas eletroquimicas: RPL, curvas potenciodinâmica, Tafel e EIS. Por microscopia optica, SEM- EDS e XRD, os compostos formados nas grades foram caracterizados durante o teste. A camada passiva formada nas grades usadas como catodo e o ânodo em baterias de chumbo-acido, permite a âncora na interface de rede-PAM (Material Positivo Ativo) ou NAM (negativo material ativo). Um mau processo de formar esta camada leva ao desenvolvimento de PAM/NAM,conduzindo a falhas prematuras. A temperatura afeta diretamente a cinetica de degradacao e termodinâmica das reacoes redox que ocorrem no grade- PAM/NAM sistema. Um aumento da temperatura faz com que as variacoes na composicao quimica, favorecendo a formacao de misturas de oxidos e sulfatos na interface grade-PAM/NAM, o volume e estrutura porosa tornam susceptiveis de falha por stress triaxial na interface, produzindo fissuras e desprendimento do PAM ou NAM e reduzindo o tempo de vida da bateria. Verificou-se que as ligas de Pb-Ca-Sn em solucao 0,5M de H 2 SO 4 formar um sistema de multiplas camadas , a verificacao com base nos resultados da EIA e SEM , com as quais foi detectada uma camada compacta de PbO 2 e camada porosa PbSO 4 . Ao aumentar a temperatura de uma camada porosa de PbSO 4 foi encontrado, o que implica maiores cinetica de corrosao de liga de Pb-Ca-Sn . Palavras-chave: bateria de chumbo-acido, material ativo negativo, corrosao, tecnicas eletroquimicas. Estupinan Duran HA, Pena Ballesteros DY, Quijano EA, Penate RA. Evaluacion de la corrosion de una aleacion Pb-Ca-Sn por medio de tecnicas electroquimicas. rev.ion. 2014;27(1):71-80.
Tópico:
Corrosion Behavior and Inhibition
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