Influencia del tiempo de tratamiento y la concentración de flúor en el mecanismo de formación y degradación de recubrimientos biodegradables sobre la aleación de magnesio elektron 21 empleando soluciones H3PO4-NaF

Abstract

La búsqueda de materiales atractivos como alternativa para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables han postulado al magnesio como candidato prometedor, puesto que posee interesantes características como biocompatibilidad y propiedades mecánicas cercanas a la del hueso. Sin embargo, el principal problema es su elevada velocidad de corrosión, debido a que es el metal estructurado más activo electroquímicamente. Con el objeto de solucionar este inconveniente se propone realizar tratamientos superficiales que disminuyan la velocidad de corrosión. Una de las alternativas estudiadas para este tipo de procesos es el empleo de soluciones ácidas ricas en ión fluoruro, obteniéndose películas por conversión química de MgF2, las cuales han presentado buenos resultados. No obstante, es conocido el alto grado de peligrosidad que conlleva la manipulación de HF en la preparación de estas soluciones. Estudios anteriores han propuesto otra fuente de iones fluoruro, empleando NaF como medio de síntesis durante un tiempo constante de inmersión de 24 horas, encontrándose mejores resultados a concentración 0,5M.En el presente trabajo se evaluaron los efectos que pueden presentarse con este tipo de recubrimientos si se cambia la concentración de NaF y el tiempo de inmersión, empleando la aleación de magnesio Elektron 21, concentraciones de NaF que varían de 0,5 a 1,0M y tiempos de inmersión de 1 a 168 horas. Para el estudio de formación y degradación se realizaron ensayos gravimétricos y caracterización mediante MEB/EDX. Además, se evaluó la resistencia a la corrosión mediante técnicas de polarización anódica potenciodinámica. Los resultados obtenidos para las concentraciones de NaF estudiadas mostraron la presencia NaMgF3 como capa protectora, siendo más compacta, uniforme y resistente a la corrosión para la concentración 1,0M. El análisis de los productos de degradación demostró la presencia de oxígeno, fosforo y calcio, elementos que forman apatitas, hecho que evidencia un carácter bioactivo en la aleación recubierta.