Estructura y propiedades mecánicas de films de dióxido de titanio depositados con un arco en vacío

LINA FRANCO ARIAS; MARIANA FAZIO; DANIEL VEGA; ADRIANA MÁRQUEZ; ARIEL KLEIMAN; EMILIA HALAC

Córdoba

Congreso; 16º Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales (SAM/CONAMET 2016); 2016

El dioxido de titanio es uno de los materiales más utilizados en el área de los films delgados ya que posee propiedades físicas y químicas que lo convierten en una alternativa de interés en una enorme cantidad de aplicaciones. Las tres fases cristalinas del dióxido de titanio son anatasa, brukita y rutilo, siendo el rutilo la fase que se caracteriza por presentar una alta bio y hemocompatibilidad [1,2]. Debido a esta propiedad los recubrimientos de dióxido de titanio en fase rutilo sobre sustratos de acero inoxidable han resultado una opción atractiva para el desarrollo de biomateriales. En este trabajo films de dióxido de titanio depositados sobre acero AISI 316L empleando un arco en vacío con un cátodo de titanio y la cámara de vacío actuando como ánodo. La corriente de la descarga fue de 100 A y la presión de oxigeno durante el proceso se mantuvo en 3 10-2 mbar. El sustrato fue calentado a 300 y 400 °C y polarizado a una tensión de -120V respecto del voltaje del ánodo. El espesor de los films de TiO2 estudiados fue de 500 y 1000 nm, y se introdujo una intercapa de Ti de 50 y 100nm para promover el crecimiento del dióxido en fase rutilo. La estructura de los films fue analizada por difracción de rayos X y espectroscopía Raman. Fueron estudiadas las propiedades mecánicas. Todos los films presentaron buena adhesión, dureza de aproximadamente 10 Gpa y esfuerzos residuales de compresión de 3 Gpa. Los films con mayor espesor presentaron mejor resistencia al desgaste.