EFECTO DEL ESPESOR EN LA RELACIÓN ENTRE ANATASA Y RUTILO EN RECUBRIMIENTOS DE TIO2 OBTENIDOS POR SOL-GEL DIP-COATING

ALTERACH, MIGUEL A; FAVILLA, PABLO C; ROSENBERGER, MARIO R; ARES, ALICIA E; LAMAS, DIEGO; SCHVEZOV, CARLOS

Posadas, Argentina

Jornada; VII Jornadas Científico Tecnológicas de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones; 2009

Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales, UNaM

Ha sido reportado que los recubrimientos de TiO2, obtenidos por distintas técnicas,presentan las estructuras anatasa y rutilo según la temperatura a la cual fueronobtenidos y, además, se ha reportado que presentan distintas temperaturas de transiciónpara la transformación anatasa-rutilo en función del tipo de sustrato utilizado pararecubrir. Por este motivo es de interés conocer las variables del proceso sol-gel dipcoatingque influyen en la obtención de las distintas estructuras al producirrecubrimientos sobre una aleación de titanio grado 5 (Ti-6Al-4V).En este trabajo los recubrimientos fueron producidos por la técnica sol-gel dipcoating,en la que se estudió la influencia de las variables que modifican el espesor delrecubrimiento y su relación con la morfología del recubrimiento obtenido y en suestructura cristalina. El proceso consta de la inmersión del sustrato (Ti-6Al-4V) en unadispersión coloidal (sol), la extracción del mismo a una velocidad baja y controlada, elsecado y por último un tratamiento térmico. Para la preparación de las dispersiones seutilizó butóxido de titanio, isopropanol, acetoacetato de etilo, HCl y H2O desmineralizada.Se varió la velocidad de dip-coating de 1 a 3 cm/min y el número de capas depositadasde 1 a 3. Se utilizaron dispersiones con proporciones molares de butóxido detitanio/isopropanol de 1/20 y 1/10 respectivamente, y se recubrió a distintos tiempos deenvejecimiento de las dispersiones (1 a 10 días). A todas las probetas se les aplicarontratamientos térmicos de una hora a temperatura fija de 500ºC a cada capa derecubrimiento, con calentamiento a 10ºC/minuto y enfriamiento en horno.La morfología de los recubrimientos se observó mediante microscopias óptica yelectrónica de barrido, mientras que la estructura cristalina se determinó mediantedifracción de Rayos X de incidencia rasante con un ángulo de incidencia de 1º.Mediante microscopía se determinó que los recubrimientos fueron homogéneos,compactos y lisos y de distintos colores según su espesor. Al aumentar la velocidad dedip-coating, el número de capas depositadas, la proporción butóxido detitanio/isopropanol y el tiempo de envejecimiento de las dispersiones, se obtuvieronmayores espesores de los recubrimientos, en un rango que varió desde 25 nm hasta 150nm.Mediante la difracción de RX de los recubrimientos monocapa y multicapa sedeterminó la presencia de anatasa y rutilo. En cada recubrimiento monocapa y multicapala proporción de anatasa obtenida, con respecto al rutilo, aumentó con el espesor delrecubrimiento. Además, en las probetas multicapa la proporción relativa de rutilo fuemayor que en probetas monocapa de espesor equivalente. Esto último se puede explicardebido a que se realizaron tratamientos térmicos idénticos para cada capa depositada y,por lo tanto, las primeras capas depositadas estuvieron expuestas a la temperatura deltratamiento durante un tiempo más prolongado y suficiente para transformar parte de laanatasa en rutilo