RECUBRIMIENTOS DE TiO2 OBTENIDOS POR OXIDACIÓN ANÓDICA DE ALEACIONES DE TITANIO EN DIFERENTES ELECTROLITOS ÁCIDOS

C. A. BUTTNER; M. L. VERA; A. M. COLACCIO; C. A. GONZÁLEZ; C. E. SCHVEZOV; A. E. ARES

Posadas

Jornada; VIII Jornadas Científico Tecnológicas; 2011

CIDET - UNAM

La técnica electroquímica de oxidación anódica del Titanio y sus aleaciones permiteobtener un recubrimiento de TiO2 sobre la superficie del metal que mejora sus propiedadesmecánicas y de resistencia a la corrosión, así como también su biocompatibilidad. Entre lasvariables de esta técnica que más afectan las características del óxido se puedenmencionar: la densidad de corriente, la diferencia de potencial entre ánodo y cátodo(voltaje aplicado), el tiempo de anodizado, la temperatura, la conductividad y el pH delelectrolito.En el presente trabajo se utilizan como electrolitos ácido sulfúrico (H2SO4), ácidofosfórico (H3PO4) y ácido acético (CH3COOH) de concentración 1 M para oxidaranódicamente la aleación Ti-6Al-4V (denominada Ti grado 5, según norma ASTM B367). Elobjetivo es estudiar la influencia del uso de diferentes electrolitos ácidos en el color, lamorfología y la estructura cristalina de los óxidos.Las superficies de las probetas de Ti-6Al-4V fueron preparadas metalográficamentehasta terminación especular para realizar correctamente los ensayos de caracterización delos recubrimientos.La oxidación anódica se realizó haciendo circular corriente continua entre la probetade Ti-6Al-4V, empleada como ánodo, y un cátodo de platino sumergidos en soluciones deH2SO4, H3PO4 y CH3COOH 1 M a diferentes voltajes (20, 40, 60, 70, 80, 90 y 100 V) que semantuvieron constantes durante 1 min. Se midieron el pH y la conductividad de lassoluciones y en cada oxidación se registró la variación de la intensidad de corriente enfunción del tiempo.La morfología de los recubrimientos obtenidos se observó por microscopía óptica ymicroscopía electrónica de barrido y para identificar las fases cristalinas de TiO2 presentesse empleó la técnica de difracción de rayos X con incidencia rasante de 1 º.Se obtuvieron recubrimientos de diferentes colores de interferencia en función delvoltaje aplicado y del electrolito empleado.Las curvas de densidad de corriente en función del tiempo muestran un pico durantela formación del óxido, que luego decae y se estabiliza en un valor constante que varía conel voltaje aplicado y con el electrolito utilizado.Se observó que cuando se emplea H2SO4 1 M a bajos voltajes los recubrimientos soncompletamente homogéneos, de baja rugosidad y amorfos, y a partir de 70 V, se detecta lafase anatasa y aparecen poros en el recubrimiento producto de una descarga con chispassobre el ánodo. La fase rutilo del TiO2 se detecta a partir de los 80V. Sin embargo conH3PO4 y CH3COOH 1 M (de menor conductividad que el H2SO4 1 M) dicha descarga noocurre y los recubrimientos son homogéneos y amorfos hasta los 100 V.