En los dos artículos anteriores, revisamos los avances de la investigación en tecnologías de corrosión y protección para ambientes marinos. Esta entrega se centra en otra categoría de condiciones adversas-entornos extremadamente fríos y de gran altitud--y los correspondientes desafíos de corrosión y protección.
En comparación con las condiciones climáticas comunes, las regiones extremadamente frías y de gran altitud-presentan ambientes mucho más hostiles. Las áreas de gran-altitud se caracterizan por variaciones extremas de temperatura y altos niveles de radiación. Las bajas temperaturas y los fuertes vientos también son características definitorias de los climas polares. Por ejemplo, las temperaturas en el Ártico pueden bajar hasta -60 grados, con velocidades del viento que alcanzan hasta 50 m/s. Además, los entornos polares suelen contener restos de hielo y partículas de hielo abrasivas, que exacerban aún más la degradación del material.
Los recubrimientos orgánicos anticorrosión-utilizados en regiones extremadamente frías y de gran-altitud incluyen recubrimientos epóxicos tradicionales, recubrimientos alquídicos y recubrimientos de poliuretano. Las capas superiores de resina acrílica también presentan buena resistencia a la intemperie y una retención de brillo superior en comparación con los recubrimientos epoxi y alquídicos, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de baja-temperatura. Aunque estos ambientes suelen ser fríos y secos, las altas concentraciones de ozono y la fuerte radiación ultravioleta aceleran el envejecimiento del recubrimiento, lo que lleva a una reducción de la adhesión, decoloración, tiza y pérdida de brillo.
Un importante foco de investigación en entornos extremadamente fríos es la tecnología antihielo, cuyo objetivo es reducir la adhesión del hielo a las superficies de los revestimientos. Los recubrimientos antihielo generalmente se clasifican en tres categorías: recubrimientos de sacrificio, recubrimientos icefóbicos y recubrimientos superhidrófobos. Los estudios han demostrado que los recubrimientos antihielo-de liberación lenta-derivados de sol-gel-pueden reducir significativamente la fuerza de adhesión del hielo. Los recubrimientos a base de silicona-también han demostrado un rendimiento icefóbico eficaz y se encuentran entre las pocas soluciones icefóbicas comercialmente viables. Sin embargo, la mayoría de los revestimientos antihielo se basan en superficies superhidrófobas. Por ejemplo, se ha demostrado que los recubrimientos de fluorocarbono a nanoescala retrasan eficazmente la formación de hielo.
El agrietamiento por corrosión bajo tensión de equipos y componentes metálicos es otro desafío crítico en la protección contra la corrosión polar y a gran-altitud. La corrosión bajo tensión generalmente ocurre bajo estrés relativamente bajo y en medios levemente corrosivos; sin embargo, la falla puede ser repentina y altamente destructiva. En las estructuras de los aviones, componentes como los marcos de las puertas, los largueros de las alas y los cubos de las hélices son particularmente vulnerables al agrietamiento por corrosión bajo tensión, lo que puede provocar daños estructurales graves.
En entornos desérticos de gran-altura, la erosión de arena y polvo plantea graves problemas de desgaste para equipos, sistemas y dispositivos aéreos militares. La arena y la grava arrastradas por el flujo de aire turbulento generado por los rotores de los helicópteros pueden erosionar los componentes móviles, las superficies metálicas y los revestimientos protectores. Las partículas finas de polvo pueden penetrar fácilmente en el interior de los aviones y dañar las estructuras metálicas de precisión y los sistemas electrónicos. Para proteger las pieles de aleación de aluminio y otras estructuras metálicas expuestas a la erosión de la arena, los sistemas de revestimiento compuesto con capas superiores de poliuretano elástico han demostrado ser eficaces contra el desgaste abrasivo. Además, los revestimientos de aleaciones a base de cobre-y níquel- revestidos con láser, conocidos por su alta dureza y excelente resistencia al desgaste, se utilizan para retrasar las fallas relacionadas con el desgaste en componentes como los anillos del mecanismo de retroceso de artillería.
