ANÁLISIS DE LAS ECUACIONES DE PERMEACIÓN CON UN SOLO TIPO DE TRAMPAS IRREVERSIBLES

Abstract

La literatura relacionada con hidrógeno en aceros contiene suficiente evidencia para invalidar el análisis de la permanencia de hidrógeno como un fenómeno simple de difusión. Una descripción más adecuada supone que los átomos de hidrógeno se mueven al azar de acuerdo con la primera ley de Fick pero que la red contiene ciertos sitios llamados trampas donde son capturados o demorados. Esto se expresa con una modificación de la segunda ley de Fick y con otra ecuación diferencial de primer orden que describe la población de hidrógeno atrapado. Este sistema de ecuaciones diferenciales no lineales admite solución analítica en ciertos casos particulares, algunos de los cuales se encuentran en la literatura. En este trabajo se resuelven dichas ecuaciones numéricamente y se dan las soluciones analíticas en algunos casos interesantes. Para describir las trampas se introducen dos parámetros: uno de ellos (a) mide la máxima concentración de hidrógeno capaz de saturar las trampas y el otro (b), la velocidad a la que se produce el atrapamiento. Se hace un estudio paramétrico del flujo de permeación en función de a y b . Con esto se intenta dar al investigador experimental una herramienta que le permita, a partir de las curvas de permeación medidas en el laboratorio, obtener los parámetros a y b que caracteriza a las trampas.