Estudio de la susceptibilidad a la corrosión en presencia De fluidos corporales simulados de una aleación ti6al4v Recubierta con hidroxiapatita

Abstract

En el presente trabajo se estudió la formación de recubrimientos de apatita mediante el método biomimético sobre la superficie de una aleación Ti6Al4V, a través de Microscopía Eletrónica de Barrido (M.E.B.) con Microanálisis Químico por Espectroscopía de Rayos X por Dispersión en la Energía (E.D.S.), posteriormente se estudió la susceptibilidad a la corrosión de los mismos luego de 0, 120 y 240 h de inmersión en una solución de fluido corporal simulado (SBF) a través de la técnica electroquímica de polarización potenciodiámica y se evaluaron los productos formados sobre la superficie de los recubrimientos a través de Microscopía Eletrónica de Barrido (M.E.B.) con Microanálisis Químico por Espectroscopía de Rayos X por Dispersión en la Energía (E.D.S.). Además la aleación Ti6Al4V se caracterizó química y microestructuralmente a través de Difracción de Rayos X (D.R.X.) y Microscopía Eletrónica de Barrido (M.E.B.) con Microanálisis Químico por Espectroscopía de Rayos X por Dispersión en la Energía (E.D.S.). Los recubrimientos de apatita sobre la aleación Ti6Al4V se obtuvieron a partir de tres condiciones diferentes: la primera consiste en someter la aleación en estudio a una pasivación térmica a 600 ºC por 1 h y luego sumergirla durante 7 días en una solución similar al fluido corporal concentrada en iones calcio (SBFCa), esta condición es llamada recubrimiento 1; la segunda condición consiste en someter a la aleación a una pasivación térmica a 600 ºC por 1 h y luego sumergirla durante 7 días en una solución buffer salina de fosfato (PBS), esta es llamada recubrimiento 2; y la tercera condición consiste en someter tratar a la aleación con NaOH 5M a 70 ºC por 24 h, seguido de un tratamiento de pasivación térmica a 600 ºC por 1 h y por último es sumergida durante 7 días en una solución similar al fluido corporal concentrada en iones calcio (SBFCa). A partir de los resultados se corroboró que la aleación en estudio corresponde a una aleación designada como Ti6Al4V constituida por granos equiaxiales de fase α con fase β intergranular. Los resultados del análisis mediante M.E.B. con microanálisis químico por E.D.S. de la formación de los recubrimientos, muestran que en las tres condiciones se formó una capa de apatita no uniforme sobre la superficie de la aleación Ti6Al4V. Sin embargo, en el recubrimiento 3 se obtuvo que la capa de apatita abarcó mayor área superficial en comparación con los otros dos recubrimientos, esto es atribuido a que la capa hidrogel de titanato sódico es más bioctiva que la capa de óxido de titanio cuando son expuestas en SBFCa por 7 días. Los resultados de la polarización potenciodinámica muestran que luego de 240 h de inmersión en SBF, el recubrimiento 2 es más resistente a la corrosión que el recubrimiento 1, seguido del recubrimiento 3. Los resultados de la caracterización de los productos formados sobre los recubrimientos ensayados electroquímicamente muestran que luego de 240 h de inmersión en SBF, el recubrimiento 1 presentó una mayor bioactividad que el recubrimiento 2 seguido del recubrimiento 3, debido a que la capa de apatita obtenida previamente posee las características necesarias para actuar como precursor en la precipitación de nuevo fosfato de calcio. A partir de los resultados obtenidos se tiene que el recubrimiento 1 presenta la mejor combinación de propiedades para ser utilizado en aplicaciones biomédicas, específicamente como implantes ortopédicos.