Obtención y caracterización de recubrimientos de dióxido de titanio sobre la aleación Ti-6Al-4V mediante oxidación anódica en electrolitos alcalinos

ALEX IVÁN KOCIUBCZYK; MARÍA LAURA VERA; CARLOS ENRIQUE SCHVEZOV; ALICIA ESTHER ARES

Puerto Iguazú

Congreso; 13er Congreso Internacional en Ciencia y Tecnología de Metalurgia y Materiales 2013; 2013

Instituto de Materiales de Misiones

Para la construcción de un nuevo diseño de válvula cardiaca mecánica se ha seleccionado una aleación de Ti-6Al-4V recubierta con TiO2 debido a su resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Una característica requerida en las superficies en contacto con la sangre es un bajo nivel de rugosidad (Ra ≤ 0,05 um) para no favorecer la formación de coágulos. Una de las técnicas que se puede utilizar para obtener recubrimientos lisos de TiO2 es la técnica electroquímica de oxidación anódica empleando voltajes de oxidación pre-spark. El fenómeno de spark produce óxidos porosos y rugosidad superior a la deseada. El voltaje de inicio del spark depende del electrolito empleado. En este trabajo se comparan los recubrimientos obtenidos por oxidación anódica de la aleación Ti-6Al-4V a diferentes voltajes (10V a 50V), empleando como electrolitos soluciones alcalinas en base acuosa de NaOH y KOH, a diferentes concentraciones (0,1M, 1M y 2M) y Ca(OH)2 a una concentración de 0,025M, utilizando una corriente continua constante de 50 mA hasta alcanzar el voltaje deseado. El análisis morfológico de los diferentes óxidos se realizó mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y mediciones de rugosidad con perfilómetro, y las fases presentes fueron analizadas por difracción de rayos X (DRX) de bajo ángulo (1º). Al variar el voltaje aplicado se obtuvieron recubrimientos de diferentes colores de interferencia. La morfología, rugosidad y estructura de los óxidos obtenidos variaron según el voltaje aplicado en cada experiencia. Con KOH e NaOH 1M se produjo spark a los 46V y 41V respectivamente. El voltaje de inicio del spark disminuyó a 34V y 30V respectivamente con el aumento de la concentración a 2M. En condiciones pre-spark los óxidos resultaron amorfos y de una rugosidad promedio de 0,022um y luego del spark, se tornaron cristalinos y con rugosidad de 0,7um, limitando las condiciones de oxidación para la aplicación deseada.