INVESTIGADORES
ROSENBERGER Mario Roberto
congresos y reuniones científicas
Título:
Películas amorfas y cristalinas de TiO2 obtenidas mediante oxidación anódica de Ti-6Al-4V y tratamientos térmicos
Autor/es:
VERA, M.L.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER; LAMAS, DIEGO; SCHVEZOV, C. E.; ARES, A.E.
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Congreso; VI Reunión de la Asociación Argentina de Cristalografía (AACr).; 2010
Resumen:
Como
material para la construcción de una válvula cardiaca se seleccionó la aleación
Ti-6Al-4V recubierta con una película de TiO2. En general, las propiedades
de bio- y hemocompatibilidad de las aleaciones de titanio se deben a la
formación de una película de óxido natural de hasta 10nm de espesor. Como esta
película puede tener fisuras que van en detrimento de sus propiedades mecánicas
superficiales y de su biocompatibilidad, es necesario sintetizar recubrimientos
de TiO2. Una de las técnicas utilizadas para obtener películas de
mayor espesor es la oxidación anódica. Se sabe que con esta técnica, a bajos
voltajes de oxidación se obtienen recubrimientos homogéneos, de baja rugosidad
y amorfos, mientras que por encima de determinado voltaje se obtienen
recubrimientos porosos y cristalinos [1-3]. De acuerdo a la literatura, las
fases cristalinas del TiO2, anatasa y rutilo, presentarían mayor
biocompatibilidad que la fase amorfa [4]. Por otro lado, para aplicaciones
hemocompatibles se requieren superficies lisas y homogéneas [5]. Una manera de
obtener recubrimientos cristalinos y homogéneos es mediante tratamientos
térmicos posteriores a la oxidación anódica.
En
el presente trabajo se obtuvieron recubrimientos de TiO2 por
oxidación anódica de la aleación Ti-6Al-4V utilizando H2SO4
1M como electrolito a 20V, 40V y 60V. Posteriormente se les realizó un tratamiento
térmico de 1h a diferentes temperaturas (500ºC y 600ºC). El objetivo es evaluar la influencia de
los tratamientos térmicos en el espesor, la morfología y la estructura
cristalina de los recubrimientos. La caracterización de los mismos se realizó
mediante microscopía óptica y electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos
X (DRX) con incidencia rasante de 1º y reflectometría de rayos X (RRX) con
radiación sincrotrón (línea D12A-XRD1, LNLS, Brasil).
Se obtuvieron recubrimientos con diferentes colores de interferencia
según sus espesores que variaron entre 50 y 150nm. Comparando los
recubrimientos obtenidos antes y después de los tratamientos térmicos se
observaron cambios de colores debidos a cambios en el espesor o en la
estructura cristalina de los recubrimientos. Los cambios son más acentuados con
el tratamiento a 600ºC.
En las observaciones MEB no se vieron cambios significativos en la superficie
de las probetas luego de los tratamientos térmicos. Los análisis de difracción
de rayos X indican que los recubrimientos sin tratamientos térmicos resultaron
amorfos y los tratados térmicamente presentan distintas proporciones de las
fases cristalinas, anatasa y rutilo, según el voltaje con el que se oxidaron
anódicamente y la temperatura del
tratamiento térmico.