Estudo da eletrodeposição de óxido de titânio com adição de magnésio em substrato de titânio com corrente constante

Guilherme Ribeiro Capelin, Milena Yumi Kasama Nakata, Jean Valdir Uchôa Teixeira, Adriana Alencar Santos, Paulo Noronha Lisboa Filho
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Abstract

RESUMO Atualmente, o substrato de titânio é um dos mais importantes biomateriais metálicos com aplicação em ortopedia, odontologia, fixação de fraturas e artroplastia de joelho e quadril. Apesar de todas estas propriedades atrativas, sua inércia biológica e baixa capacidade bactericida acaba limitando sua osseointegração. Neste sentido, revestimentos de TiO2 e TiO2(MgO) são realizados para aprimorar as características do titânio, como a resistência à corrosão. Os objetivos deste estudo foram analisar a resistência à corrosão do óxido de titânio e óxido de titânio com adição de magnésio, topografias, morfologias e cristalinidade em um substrato de titânio através da eletrodeposição com corrente constante. As eletrodeposições foram realizadas em um sistema de três eletrodos, sendo o titânio eletrodo de trabalho, Ag/AgCl como eletrodo de referência e um contra eletrodo de platina em um potenciostato e foram utilizadas correntes constantes de 1,0 mA/cm2 para todos os processos. Foram utilizadas as caracterizações por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA), microscopia confocal, difração de raios X (DRX) e polarização potenciodinâmica. As análises de topografia e morfologia indicaram uma alteração nas rugosidades (Ra) e todas demonstraram uma superfície uniforme. As análises de DRX indicaram apenas o titânio metálico, porém todas tiveram uma diferença no FWHM, indicando possíveis fases amorfas ou Mg intersticial, causando também uma variação na altura dos picos. Por fim, a polarização potenciodinâmica indicou que o revestimento com TiO2 houve uma melhora de 37,90% e o TiO2 com adição de magnésio houve uma perda de 13,43%. Portanto, os revestimentos causaram alterações nas rugosidades, morfologias, redes cristalinas e nas propriedades anticorrosivas, possibilitando assim a modulação das propriedades desejadas de acordo com o ambiente de oxidação utilizado.
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在恒流钛基板上添加镁电沉积氧化钛的研究
摘要钛基板是目前应用于骨科、牙科、骨折固定、膝关节和髋关节置换术的最重要的金属生物材料之一。尽管有这些吸引人的特性,但它们的生物惰性和低杀菌能力最终限制了它们的骨结合。在这个意义上,TiO2和TiO2(MgO)涂层被用来改善钛的特性,如耐腐蚀。本研究的目的是通过恒流电沉积分析氧化钛和添加镁的氧化钛在钛基板上的耐腐蚀性、形貌、形貌和结晶度。电沉积是在三电极系统中进行的,钛工作电极,Ag/AgCl作为参考电极,铂对电极在恒电位器中,所有过程使用1.0 mA/cm2的恒电流。采用扫描电子显微镜(sem)、原子力显微镜(afm)、共聚焦显微镜、X射线衍射(xrd)和电位动态极化进行表征。形貌和形貌分析表明,表面粗糙度(Ra)发生了变化,表面均匀。xrd分析只显示金属钛,但所有的FWHM都有差异,表明可能的无定形或间隙Mg相,也导致峰高的变化。最后,电位动态极化结果表明,TiO2涂层提高了37.90%,添加镁的TiO2涂层损失了13.43%。因此,涂层引起了粗糙度、形貌、晶格和防腐性能的变化,从而允许根据所使用的氧化环境调制所需的性能。
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