Fabricación de películas anódicas porosas sobre titanio mediante oxidación electrolítica por plasma

Fabrication of porous anodic layers on titanium by plasma electrolytic oxidation

Se obtuvieron recubrimientos anódicos sobre Ti mediante oxidación electrolítica por plasma en soluciones de ácido sulfúrico (H₂SO₄) con diferentes concentraciones de ácido fosfórico (H₃PO₄) como aditivo. Se evaluó el comportamiento frente a la corrosión de los recubrimientos mediante Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIE) en soluciones simuladas de fluidos corporales (SBF). La caracterización mediante SEM/EDS y espectroscopía Raman permitió observar una alta influencia del contenido de H₃PO₄ en la morfología y composición de los recubrimientos.

Introducción

En el sector de los biomateriales,  el  titanio  y sus aleaciones son materiales ampliamente empleados debido a las buenas propiedades mecánicas y anticorrosivas que presentan. Sin embargo, a pesar de sus notables ventajas y de su buen comportamiento, estos biomateriales pueden presentar fallas ó aflojamientos en procedimientos médicos. Estas fallas según estudios previos, están asociadas a una pobre formación de tejido óseo alrededor del implante. Las propiedades superficiales de estos materiales como porosidad, rugosidad, morfología y composición juegan un papel muy importante en el fenómeno de formación de dicho tejido y por ende en la funcionalidad de estos materiales.

En la actualidad, los estudios en este campo están dirigidos a modificar la superficie de estos biomateriales y así tratar de solventar este problema. Las estrategias están dirigidas a recubrir titanio con materiales bioactivos base Ca-P con el objetivo de combinar las buenas propiedades mecánicas del titanio y sus aleaciones y las ya conocidas propiedades biológicas de los materiales cerámicos base. Otra estrategia es la de realizar un pretratamiento al titanio en una solución de hidróxido de sodio bajo condiciones hidrotermales  con  la  subsiguiente  exposición  a soluciones corporales simuladas  para  permitir la formación de una capa de apatita sobre la superficie. Entre las técnicas de modificación superficial usadas, la oxidación anódica permite la formación de un recubrimiento anódico sobre la superficie del titanio con morfología, composición y estructura dependiente de  las  características de la solución electrolítica y de las condiciones eléctricas del proceso.

Las capas anódicas de óxidos de titanio nanoporosas exhiben propiedades interesantes para ser empleadas en biomateriales, debido a su alta área superficial y a su alta compatibilidad como material de implante, además de mejorar considerablemente sus propiedades anticorrosivas.