Hard-anodized is a widely used method in the aeronautical sector to improve aluminum alloys abrasion and corrosion resistance. Aim of this work was to characterize the mechanical properties and resistance hard-anodized aluminum 6061 in citric acid solution as a replacement sulfuric acid solution were investigated. Aluminum alloy 6061 was used as the base material to produce the hard anodizing; this process was carried out in a citric and sulfuric acid solution, applying current densities 3 and 4.5 A/cm2 and subsequently exposed to 3.5 wt. % NaCl solution. Microstructure and mechanical properties of the anodizing material were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Vickers microhardness (HV). Corrosion behavior of the hard-anodized material it was carried out with electrochemical techniques as cyclic potentiodynamic polarization (CPP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) respectively. Results obtained indicated that all samples anodized in citric acid solution showed negative hysteresis and lower corrosion current density (1 × 10−10 A/cm2), indicating generalized corrosion on the material surface. EIS results show that anodizing in citric acid solution and a current density of 4.5 A/dm2 provides better corrosion protection than a sulfuric acid solution.
Aluminum and its alloys find widespread applications across diverse industries such as the automotive, construction, and aeronautics industries. When these alloys come into contact with ambient air, an Al2O3 thin oxide layer is naturally formed, typically measuring 2 to 4 nm and exhibiting remarkable hardness and protective qualities, rendering the alloys corrosion-resistant in specific atmospheric and chemical environments. This study aimed to characterize the electrochemical behaviors of anodized AA2024 and AA7075 alloys within a complex three-component electrolyte composed of tartaric–phosphoric–sulfuric acid (TPSA) solutions. The anodized specimens were subsequently exposed to 3.5 wt.% NaCl solution at room temperature, and their electrochemical performances were meticulously evaluated using an electrochemical noise (EN) analysis in accordance with ASTM G-199, respectively. In the EN, three methods of data analysis were used: the time domain analysis (chaos analysis: application of Lyapunov exponent and dimension correlation), the frequency domain analysis (power spectral density, PSD), and the time–frequency domains analysis (Hilbert–Huang transform, HHT). Scanning electron microscopy (SEM) was used to observe the morphologies of the anodized surfaces. The results indicated that the AA2024-0, AA2024-1, and AA2024-2 alloys and the AA7075-2 and AA7075-3 samples exhibited mixed corrosion according to the Lyapunov constant, with a notable inclination towards localized corrosion when analyzed using the PSD and HHT methods. The surface was not homogenous, and the corrosion process was predominately localized in specific zones.
24 June 2022 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
Las roturas en el concreto clasificadas de acuerdo con su espesor como fisuras o grietas, forman parte del cálculo estructural de cualquier obra civil, ya que se consideran como límites de servicio. Es necesario minimizar o erradicar la formación de grietas en el concreto, para garantizar el funcionamiento adecuado de la estructura diseñada y evitar daños futuros. Para mitigar estos daños se utilizan impermeabilizantes, inyecciones de resina, pastas, aditivos líquidos y en polvo. El objetivo de este trabajo es resaltar al bioconcreto como agente reparante de fisuras y grietas en estructuras de concreto sometidas a esfuerzos de compresión y tracción. Se presenta una revisión bibliográfica sobre el uso de bioconcretos para reparación de daños estructurales: síntesis, propiedades y sus aplicaciones. Se identifican sus ventajas y desventajas que ayudan a anticipar la aparición de estas roturas, con el uso de un agente bacteriano para incrementar la capacidad de autorreparación.
20 November 2023 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
El estrés hídrico continúa en aumento alrededor del mundo, ya que cada vez se cuenta con un menor volumen de agua de calidad para consumo humano. En el centro México, donde se ubica el Estado de Hidalgo, la disponibilidad de agua per cápita es menor a 2000 m3/hab/año. En este estudio exploratorio, se propone un sistema de filtración de aguas grises para su reúso en actividades domésticas, para el municipio de Mineral de la Reforma, Hidalgo. El sistema, planteado es para una vivienda de interés social popular de un nivel, con una capacidad máxima de 4 personas. Se integró como filtros en serie, con distintos medios materiales pétreos naturales y plantas de ornato. El afluente y efluente fueron analizados, obteniéndose resultados favorables, reduciendo la demanda química de oxígeno en un 77.6%, por lo que podría utilizarse para riego y limpieza, constituyendo un ahorro en el consumo de agua potable de manera continua.
20 November 2023 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
La mala gestión del agua es una problemática que aqueja al Estado de Hidalgo causando escasez en diversas zonas, se conoce que de las 158 PTAR (Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales) que hay en el estado, sólo 85 de ellas se encuentran operando según el Programa Institucional de Desarrollo de la Comisión Estatal de Agua y Alcantarillado (PID 2017-2022), esta situación incentiva a no lograr cubrir la demanda de agua a una población en constante crecimiento desordenado. Sumado a esto, la presencia de condiciones de lluvia que presentan desbordes por azolve, generando efectos negativos a la sociedad. Este trabajo, tiene como finalidad la propuesta de sistemas urbanos de drenaje sostenible como técnicas de gestión de aguas pluviales en apoyo al desarrollo urbanístico, controlando la escorrentía en el entorno urbano, buscando reducir la cantidad de agua del vertido final y su aprovechamiento como suministro de agua a techos verdes. Proponiendo soluciones de gestión integrada del ciclo del agua y sistemas de captación de agua de lluvia. Para llevar a cabo este trabajo, se recopiló información teórica y experimental, haciendo uso de los estudios y manuales contemporáneos de aplicación de estos sistemas alrededor del mundo, los cuales permitieron proponer un diseño integral hidropónico, con un enriquecimiento del agua de lluvia con nutrientes, proporcionadas a través de un proceso de columnas rellenas de materiales residuales pétreos. Se evaluó el sistema propuesto y se obtuvo resultados presentan un desarrollo integral óptimo, con un crecimiento acelerado en las plantas hidropónicas evaluadas debido a los nutrientes incorporados al agua de lluvia a través de la propuesta de diseño.
5 July 2024 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
En Pachuca de Soto, Hidalgo, se ha registrado la acumulación de millones de metros cúbicos de desechos provenientes de la actividad minera de más de 500 años. Estos desechos, conocidos como “jales” no tienen uso ni beneficio social. Si bien, su composición química no muestra la presencia de elementos potencialmente tóxicos en cantidades representativas, sí afecta la salud de la población debido a que las partículas pueden ser fácilmente transportadas por agua y aire. La propuesta de reutilización de jales en la construcción de concreto permeable es una alternativa eficiente para reducir el impacto ambiental, siendo eficiente como sustituto de cementante en baja proporción. Asimismo, su uso no requiere ningún proceso adicional. En este estudio se elaboró un concreto permeable con adición de residuo minero como sustituto de aglutinante hidráulico en dosificaciones de 0, 5, 10 y 15%. Los resultados mostraron que hasta la dosificación del 10% los especímenes tuvieron un comportamiento similar al concreto permeable convencional.