Mejora en la resistencia a la corrosión de películas de óxidos de titanio en FBS mediante tratamientos catódicos.

FABIANA Y. OLIVA; CÁMARA, OSVALDO RAÚL; MANUEL GARCIA

Villa Carlos Paz, Córdoba.

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Asociación Argentina de Investigación en Físico Química (AAIFQ)

Motivación: el Titanio (Ti) es ampliamente utilizado dentro de la tecnología médica y odontológica, como biomaterial para implantes. Uno de los factores claves que determinan la integración de implantes de Ti en tejidos blandos y duros es la excelente relación entre las propiedades superficiales de este material y las respuestas del tejido circundante debido a la presencia de una película de óxido de titanio (TiO2) en su superficie. En trabajos previos1 se observó que la realización de tratamientos catódicos sobre TiO2 produce estados superficiales que modifican las propiedades semiconductoras, atribuidos a la estabilización de especies TiIII, además de una importante alcalinización local. Con el objetivo de analizar el efecto en la protección a la corrosión de los tratamientos catódicos sobre TiO2, se realizaron estudios electroquímicos consistentes en curvas de polarización (CP), medidas de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE) y seguimiento del potencial de circuito abierto en función del tiempo de exposición a la solución. Estos estudios se hicieron sobre películas de TiO2 electroformado a 3 V con y sin pretratamiento catódico (TiO2-TC y TiO2 respectivamente) en una solución modificada de fluido biológico simulado (FBS)2 en condiciones fisiológicas (pH 7,4 y 37º C). Así mismo se estudió la influencia de los aniones del FBS en forma individual y su posible competencia de adsorción superficial. Resultados: se encontró que tanto el TiO2 como el TiO2-TC, presentan muy bajas densidades de corriente de pasivación iniciales y potenciales de corrosión (Ecorr) (en torno a los -200 mV vs ECS). Esta información es indicativa de que ambas superficies están pasivadas y presentan alta resistencia inicial a la corrosión. Los estudios en función del tiempo de inmersión en FBS mostraron corrimientos de Ecorr hacia valores positivos a tiempos largos, siendo el TiO2-TC el que presenta el mayor corrimiento, mientras que su corriente de corrosión aumentó. Estos resultados indican que ambos sistemas no sólo presentan fenómenos de corrosión, sino también fenómenos de pasivación y adsorción de aniones. Los estudios de EIE mostraron que inicialmente ambos sistemas tenían al menos dos constantes de tiempo, sugiriendo la presencia de al menos dos capas en la película superficial, una interna, compacta y responsable de la resistencia a la corrosión alta, y una externa porosa responsable de la interacción con electrolito. A tiempos largos de inmersión la superficie pretratada mostró la aparición de una tercer constante de tiempo, interpretado como la formación de una película adicional. Otros estudios demostraron que existe una competencia en la adsorción de aniones PO43- y el componente del buffer utilizado (TRIS).Conclusiones: los estudios de corrosión realizados demostraron que no es posible determinar de manera independiente los procesos corrosivos, de pasivación superficial y de adsorción competitiva de iones. Las superficies tratadas catódicamente fueron capaces de generar espontáneamente depósitos de apatitas mejorando la protección de las películas anódicas. Referencias:1- García, M; Cámara, O, R; Oliva, F, Y, XVIII CAFQUI Rosario, Argentina. Abril 2013 2- Zhang, Y.; Tao, J.; Pang, Y.; Wang, W.; Wang, T. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 2006, 16 (3), 633?637.