INVESTIGADORES
ROSENBERGER Mario Roberto
congresos y reuniones científicas
Título:
2.1.2.64 EFECTO DEL ESPESOR EN LA RELACIÓN ENTRE ANATASA Y RUTILO EN RECUBRIMIENTOS DE TIO2 OBTENIDOS POR SOL-GEL DIP-COATING
Autor/es:
ALTERACH, M.A.; FAVILLA, P.C.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER; ARES, A.E.; LAMAS, DIEGO; SCHVEZOV, C. E.
Lugar:
Posadas. Misiones.
Reunión:
Jornada; VII Jornadas Científico Tecnológicas de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones; 2009
Institución organizadora:
Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones
Resumen:
Ha
sido reportado que los recubrimientos de TiO2, obtenidos por distintas
técnicas, presentan las estructuras anatasa y rutilo según la temperatura a la
cual fueron obtenidos y, además, se ha reportado que presentan distintas
temperaturas de transición para la transformación anatasa-rutilo en función del
tipo de sustrato utilizado para recubrir. Por este motivo es de interés conocer
las variables del proceso sol-gel dip-coating que influyen en la obtención de
las distintas estructuras al producir recubrimientos sobre una aleación de
titanio grado 5 (Ti-6Al-4V). En este trabajo los recubrimientos fueron
producidos por la técnica sol-gel dip-coating, en la que se estudió la
influencia de las variables que modifican el espesor del recubrimiento y su
relación con la morfología del recubrimiento obtenido y en su estructura
cristalina. El proceso consta de la inmersión del sustrato (Ti-6Al-4V) en una
dispersión coloidal (sol), la extracción del mismo a una velocidad baja y
controlada, el secado y por último un tratamiento térmico. Para la preparación
de las dispersiones se utilizó 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 depositadas de 1 a
3. Se utilizaron dispersiones con proporciones molares de butóxido de
titanio/isopropanol de 1/20 y 1/10 respectivamente, y se recubrió a distintos
tiempos de envejecimiento de las dispersiones (1 a 10 días). A todas las
probetas se les aplicaron tratamientos térmicos de una hora a temperatura fija
de 500ºC
a cada capa de recubrimiento, con calentamiento a 10ºC/minuto y enfriamiento en
horno. La morfología de los recubrimientos se observó mediante microscopias
óptica y electrónica de barrido, mientras que la estructura cristalina se
determinó mediante difracción 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 de dip-coating, el número de capas depositadas, la
proporción butóxido de titanio/isopropanol y el tiempo de envejecimiento de las
dispersiones, se obtuvieron mayores espesores de los recubrimientos, en un
rango que varió desde 25 nm hasta 150 nm. Mediante la difracción de RX de los
recubrimientos monocapa y multicapa se determinó la presencia de anatasa y
rutilo. En cada recubrimiento monocapa y multicapa la proporción de anatasa
obtenida, con respecto al rutilo, aumentó con el espesor del recubrimiento.
Además, en las probetas multicapa la proporción relativa de rutilo fue mayor
que en probetas monocapa de espesor equivalente. Esto último se puede explicar
debido a que se realizaron tratamientos térmicos idénticos para cada capa
depositada y, por lo tanto, las primeras capas depositadas estuvieron expuestas
a la temperatura del tratamiento durante un tiempo más prolongado y suficiente
para transformar parte de la anatasa en rutilo.