Modificación de la aleación ASTM B107 AZ31 con partículas de TiO2 utilizando el método de recubrimiento por inmersión
Introducción: Las aleaciones de magnesio son conocidas por sus características biocompatibles y propiedades de restauración de tejidos; por otro lado, se ha encontrado que el TiO2 disminuye las velocidades de corrosión de las aleaciones de magnesio. Objetivo: En este trabajo, la técnica de recubrimi...
- Autores:
-
López Herrera, Johan Esteban
Hernández Montes, Vanessa
Betancur Henao, Claudia Patricia
Santa Marín, Juan Felipe
Buitrago Sierra, Robison
- Tipo de recurso:
- Article of journal
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Corporación Universidad de la Costa
- Repositorio:
- REDICUC - Repositorio CUC
- Idioma:
- eng
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- Palabra clave:
- Dip-coating
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Mg alloys
TiO2 particles
hydrogen evolution
Recubrimientos por inmersión
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Partículas de TiO2
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Introducción: Las aleaciones de magnesio son conocidas por sus características biocompatibles y propiedades de restauración de tejidos; por otro lado, se ha encontrado que el TiO2 disminuye las velocidades de corrosión de las aleaciones de magnesio. Objetivo: En este trabajo, la técnica de recubrimiento por inmersión se usó para recubrir una aleación de magnesio con partículas de TiO2 y evaluar su comportamiento a corrosión. Metodología: Las partículas se analizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM) e inspección visual. Además, se realizaron pruebas de evolución de hidrógeno para comprender el efecto de la adición de TiO2 en la velocidad de corrosión de la aleación de Mg. Resultados: Los resultados mostraron el efecto positivo de TiO2 en la mejora de la corrosión de aleaciones de ASTM B107 AZ31B Mg mediante una medición indirecta a través de pruebas de evolución de hidrógeno. La aleación ASTM B107 AZ31B sin recubrimiento muestra una corrosión 29 veces más rápida en comparación con la aleación recubierta. El espesor obtenido mediante el método de recubrimiento por inmersión es inferior a 20 nm. Conclusiones: Las partículas de TiO2 se agregaron en la superficie de la aleación ASTM B107 AZ31B con una velocidad controlada. Las imágenes SEM mostraron la mejora del recubrimiento cuando aumenta la concentración de H2O en el sol. Otro parámetro importante es la velocidad de extracción durante el proceso de recubrimiento por inmersión, que resultó ser mejor a una velocidad de 3 mm/min. La evolución del hidrógeno en la solución mostró que la aleación ASTM B107 AZ31B recubierta reportó menos producción de hidrógeno durante la prueba de corrosión. La técnica de recubrimiento por inmersión puede realizarse en polipropileno y, finalmente, obtener una superficie completamente recubierta. |
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Además, se realizaron pruebas de evolución de hidrógeno para comprender el efecto de la adición de TiO2 en la velocidad de corrosión de la aleación de Mg. Resultados: Los resultados mostraron el efecto positivo de TiO2 en la mejora de la corrosión de aleaciones de ASTM B107 AZ31B Mg mediante una medición indirecta a través de pruebas de evolución de hidrógeno. La aleación ASTM B107 AZ31B sin recubrimiento muestra una corrosión 29 veces más rápida en comparación con la aleación recubierta. El espesor obtenido mediante el método de recubrimiento por inmersión es inferior a 20 nm. Conclusiones: Las partículas de TiO2 se agregaron en la superficie de la aleación ASTM B107 AZ31B con una velocidad controlada. Las imágenes SEM mostraron la mejora del recubrimiento cuando aumenta la concentración de H2O en el sol. Otro parámetro importante es la velocidad de extracción durante el proceso de recubrimiento por inmersión, que resultó ser mejor a una velocidad de 3 mm/min. La evolución del hidrógeno en la solución mostró que la aleación ASTM B107 AZ31B recubierta reportó menos producción de hidrógeno durante la prueba de corrosión. La técnica de recubrimiento por inmersión puede realizarse en polipropileno y, finalmente, obtener una superficie completamente recubierta.Introduction: Magnesium alloys have been known for its biocompatible characteristics and tissue restoration properties. On the other hand, TiO2 has been found to decrease the corrosion rates of the magnesium alloys. Objective: In this work, the dip-coating technique was used to coat the magnesium alloy with TiO2 particles in order to evaluate its corrosion resistance. Methodology: The particles were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and visual inspection. Additionally, hydrogen evolution tests were performed to understand the effect of adding TiO2 in corrosion rates of Mg-alloys. Results: The results showed the positive effect of TiO2 in the improvement of the ASTM B107 AZ31B Mg alloys corrosion by an indirect measurement through hydrogen evolution tests. The bare ASTM B107 AZ31B showed a corrosion 29 times faster compared to the coated alloy. The thickness of the coatings obtained using the dip-coating method is thinner than 20 nm. Conclusions: TiO2 particles were aggregated on the surface of the ASTM B107 AZ31B alloy with a controlled speed. SEM images have shown the improvement of the coating when the H2O concentration in the sol increased. Another important parameter is the withdrawal speed during the dip-coat process which was found to be better at a speed of 3mm/min. Hydrogen evolution in the acid solution showed that coated ASTM B107 AZ31B has less hydrogen production during the corrosion test. The dip-coating technique can also be used to coat polypropylene discs entirely.application/pdfengUniversidad de la CostaINGE CUC - 2018https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/1756Dip-coatingcorrosionMg alloysTiO2 particleshydrogen evolutionRecubrimientos por inmersiónCorrosionPartículas de TiO2aleaciones de Mgevolución del hidrógenoModificación de la aleación ASTM B107 AZ31 con partículas de TiO2 utilizando el método de recubrimiento por inmersiónModification of ASTM B107 AZ31 and polypropylene surfaces with TiO2 particles using the dip-coating methodArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Inge CucS. Agarwal, J. Curtin, B. Duffy, and S. Jaiswal, “Biodegradable magnesium alloys for orthopaedic applications: A review on corrosion, biocompatibility and surface modifications,” Mater. Sci. Eng. C, vol. 68, pp. 948–963, Nov. 2016. https://doi.org/10.1016/j.msec.2016.06.020J. Fei et al., “Biocompatibility and neurotoxicity of magnesium alloys potentially used for neural repairs,” Mater. Sci. Eng. C, vol. 78, pp. 1155–1163, Sep. 2017. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.04.106Y. Liu, Y. Liu, N. Liao, F. Cui, M. Park, and H.-Y. Kim, “Fabrication and durable antibacterial properties of electrospun chitosan nanofibers with silver nanoparticles,” Int. J. Biol. Macromol., vol. 79, pp. 638–643, 2015. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2015.05.058M. Razavi et al., “In vivo study of nanostructured diopside (CaMgSi2O6) coating on magnesium alloy as biodegradable orthopedic implants,” Appl. Surf. Sci., vol. 313, pp. 60–66, Sep. 2014. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.05.130R. Bertolini, S. 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