El objetivo del estudio era evaluar la influencia de los parámetros del proceso ALD sobre las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de la capa de TiO2. La capa de TiO2 se depositó sobre superficies de acero inoxidable a temperatura constante T = 200 °C y número de ciclos nc = 500 (g ≈ 25 nm). La metodología aplicada consistió en estudios potenciodinámicos y de impedancia, así como en ensayos de adhesión. Los resultados obtenidos sirvieron de base para la selección del método de tratamiento superficial de los implantes de acero inoxidable destinados a entrar en contacto con la sangre. Los parámetros adecuados del tratamiento superficial realizado mediante el método ALD revisten una importancia significativa. Contribuirá al desarrollo de condiciones tecnológicas de parámetros de deposición especificados de capas de TiO2 sobre implantes de acero.
INTRODUCCIÓN
La mejora de la hemocompatibilidad del acero inoxidable 316LVM mediante la deposición de una capa de TiO2 en el proceso ALD depende de la correcta selección de los parámetros del proceso [1-3]. Trabajos anteriores de los autores permitieron optimizar la temperatura del proceso y el espesor de la capa especificando el número de ciclos [4,5]. Además del número de ciclos que afectan al espesor o a la temperatura que permite una correcta quimisorción de la capa, uno de los parámetros importantes del proceso ALD es el tiempo de inyección del precursor. Afecta directamente a la precisión de llenado de la cámara y a la eficiencia del proceso. Por otro lado, no existen informes en la literatura sobre su influencia en la calidad de la capa superficial [6]. Por ello, los autores intentaron determinar la influencia del tiempo de inyección del precursor TiCl4 sobre las propiedades mecánicas y electroquímicas de la capa de TiO2 depositada sobre un sustrato de acero inoxidable mediante el método ALD.
MATERIAL Y MÉTODOS
El material utilizado en el estudio fue el acero inoxidable 316LVM en forma de discos con un diámetro d = 14 mm y un espesor s = 2 mm. Las superficies de las muestras fueron sometidas a un pulido electroquímico realizado en un baño basado en un ácido fosfato-sulfato hasta. La rugosidad superficial obtenida fue Ra < 0,12 μm que es la recomendada para productos utilizados en el sistema circulatorio. A continuación, las muestras se sometieron a pasivación química en HNO3 al 40 %. El siguiente paso del tratamiento superficial fue la deposición de una capa de TiO2 mediante el método ALD. Las capas de TiO2 estudiadas en este trabajo se hicieron crecer a partir de TiCl4 y H2O en un reactor ALD de baja presión [7]. El proceso de deposición consistió en ciclos repetidos de ALD. Cada ciclo incluía un pulso de TiCl4, un tiempo de purga, un pulso de H2O y otro tiempo de purga.
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