Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables

Magnesium has been postulated as an excellent candidate for fabrication of biodegradable implants because of its degradability, biocompatibility and excellent mechanical properties comparable to bone’s those. Nevertheless, its high corrosion rate represents a great disadvantage, allowing the approac...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/7536
Acceso en línea:
https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/5309
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/7536
Palabra clave:
Coating
Alloy
Magnesium
Orthopedic Implants
Biodegradable
Corrosion.
Recubrimientos
Aleación
Magnesio
Implantes Ortopédicos
Biodegradable
Corrosión.
Revestimentos
Liga
Magnésio
Implantes Ortopédicos
Biodegradáveis
Corrosão.
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
id UISANTADR2_2af734a45158342a713d44263f7ac8c9
oai_identifier_str oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/7536
network_acronym_str UISANTADR2
network_name_str Repositorio UIS
repository_id_str
dc.title.es-ES.fl_str_mv Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
dc.title.en-US.fl_str_mv Synthesis and evaluation of fluoride-based coatings using alternative sources of HF on the Elektron 21 magnesium alloy for biodegradable orthopedic implants application
dc.title.pt-BR.fl_str_mv Síntese e avaliação dos revestimentos base fluoreto utilizando fontes alternativas ao HF sobre a liga dos magnesio Elektron 21 para a fabricação de implantes ortopédicos biodegradáveis
title Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
spellingShingle Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
Coating
Alloy
Magnesium
Orthopedic Implants
Biodegradable
Corrosion.
Recubrimientos
Aleación
Magnesio
Implantes Ortopédicos
Biodegradable
Corrosión.
Revestimentos
Liga
Magnésio
Implantes Ortopédicos
Biodegradáveis
Corrosão.
title_short Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
title_full Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
title_fullStr Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
title_full_unstemmed Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
title_sort Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables
dc.subject.en-US.fl_str_mv Coating
Alloy
Magnesium
Orthopedic Implants
Biodegradable
Corrosion.
topic Coating
Alloy
Magnesium
Orthopedic Implants
Biodegradable
Corrosion.
Recubrimientos
Aleación
Magnesio
Implantes Ortopédicos
Biodegradable
Corrosión.
Revestimentos
Liga
Magnésio
Implantes Ortopédicos
Biodegradáveis
Corrosão.
dc.subject.es-ES.fl_str_mv Recubrimientos
Aleación
Magnesio
Implantes Ortopédicos
Biodegradable
Corrosión.
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv Revestimentos
Liga
Magnésio
Implantes Ortopédicos
Biodegradáveis
Corrosão.
description Magnesium has been postulated as an excellent candidate for fabrication of biodegradable implants because of its degradability, biocompatibility and excellent mechanical properties comparable to bone’s those. Nevertheless, its high corrosion rate represents a great disadvantage, allowing the approach of modifying its electrochemical behaviour by the design of biodegradable coatings. In this regard, the most common synthesis route employed is chemical conversion in HF (up to 48%v) to produce biodegradable magnesium fluoride coatings. However, it is well known that HF is an extremely hazardous acid. Thus, one of the main targets is to find other alternative routes to avoid its use or, at least, to reduce its concentration. In the present investigation HF(4%v) -NaF and H3PO4-NaF solutions were evaluated as alternatives of the HF route to produce biodegradable coatings on the Elektron 21 magnesium alloy. Characterization of the conversion coatings was carried out by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, whereas their corrosion resistance was evaluated by electrochemical and gravimetric measurements in Hank solution at 37°C. The results showed that the addition of NaF to the reactive solution promotes the formation of a double layer of MgF2-x(OH)x/NaMgF3. The presence of the NaMgF3 prevents the pitting corrosion attack of the coating/alloy system and leads a more uniform degradation mechanism. Particularly, the coating synthesized using H3PO4 1.6%v-NaF 0.5M solution exhibited an excellent electrochemical behaviour, better that obtained employing HF solutions so that, it might be proposed as excellent candidate to replace the HF in the synthesis of biodegradable coatings.
publishDate 2015
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2022-03-14T20:24:21Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2022-03-14T20:24:21Z
dc.date.none.fl_str_mv 2015-12-30
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
dc.type.coarversion.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
dc.identifier.none.fl_str_mv https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/5309
10.18273/revion.v28n2-2015001
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/7536
url https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/5309
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/7536
identifier_str_mv 10.18273/revion.v28n2-2015001
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/5309/5595
https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/5309/6499
dc.rights.license.none.fl_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.coar.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.accessrights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommons.none.fl_str_mv Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
text/html
dc.publisher.es-ES.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.source.es-ES.fl_str_mv Revista ION; Vol. 28 Núm. 2 (2015): Revista ION
dc.source.en-US.fl_str_mv Revista ION; Vol. 28 No. 2 (2015): Revista ION
dc.source.pt-BR.fl_str_mv REVISTA ION; v. 28 n. 2 (2015): Revista ION
dc.source.none.fl_str_mv 2145-8480
0120-100X
institution Universidad Industrial de Santander
repository.name.fl_str_mv DSpace at UIS
repository.mail.fl_str_mv noesis@uis.edu.co
_version_ 1814095187214860288
spelling Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)2015-12-302022-03-14T20:24:21Z2022-03-14T20:24:21Zhttps://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/530910.18273/revion.v28n2-2015001https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/7536Magnesium has been postulated as an excellent candidate for fabrication of biodegradable implants because of its degradability, biocompatibility and excellent mechanical properties comparable to bone’s those. Nevertheless, its high corrosion rate represents a great disadvantage, allowing the approach of modifying its electrochemical behaviour by the design of biodegradable coatings. In this regard, the most common synthesis route employed is chemical conversion in HF (up to 48%v) to produce biodegradable magnesium fluoride coatings. However, it is well known that HF is an extremely hazardous acid. Thus, one of the main targets is to find other alternative routes to avoid its use or, at least, to reduce its concentration. In the present investigation HF(4%v) -NaF and H3PO4-NaF solutions were evaluated as alternatives of the HF route to produce biodegradable coatings on the Elektron 21 magnesium alloy. Characterization of the conversion coatings was carried out by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, whereas their corrosion resistance was evaluated by electrochemical and gravimetric measurements in Hank solution at 37°C. The results showed that the addition of NaF to the reactive solution promotes the formation of a double layer of MgF2-x(OH)x/NaMgF3. The presence of the NaMgF3 prevents the pitting corrosion attack of the coating/alloy system and leads a more uniform degradation mechanism. Particularly, the coating synthesized using H3PO4 1.6%v-NaF 0.5M solution exhibited an excellent electrochemical behaviour, better that obtained employing HF solutions so that, it might be proposed as excellent candidate to replace the HF in the synthesis of biodegradable coatings.Na atualidade, postularam-se ligas de magnésio como uma alternativa promissora na fabricação de implantes biodegradáveis por sua excelente degradabilidade, biocompatibilidade e propriedades mecânicas comparáveis às do osso. No entanto, sua elevada taxa de corrosão precisa a elaboração de revestimentos biodegradáveis, entre os quais destacam-se os sintetizados por conversão química em meio HF (até 48%v). Porém, a utilização deste ácido gera grandes problemas em termos de segurança, pois é altamente tóxico. Isso leva à necessidade de encontrar formas alternativas para substituir o ácido ou limitar sua utilização em pequenas quantidades. Neste trabalho foram avaliados misturas HF (4%v) -NaF e H3PO4-NaF como alternativas ao uso do HF na síntese de recobrimentos biodegradáveis na liga de magnésio Elektron 21. A caracterização microestrutural dos revestimentos foi realizada por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X, enquanto a resistência à corrosão foi avaliada por testes electroquímicos e gravimétricos em solução de Hank a 27°C. Os resultados mostraram que na presença de NaF, os recobrimentos sintetizados são constituídos de uma bicamada MgF2-x(OH)x/NaMgF3, onde a presença de NaMgF3 impede a corrosão localizada, causando que a degradação dos revestimentos seja uniforme e progressiva. Especialmente, os recobrimentos sintetizados sob a condição H3PO4 1,6%v-NaF 0,5M mostraram excelente desempenho, superiores aos obtidos com a utilização do HF, portanto são recomendados como excelentes candidatos para a substituição imediata desse ácido.En la actualidad se han postulado las aleaciones de magnesio como una alternativa prometedora en la fabricación de implantes biodegradables debido a su excelente degradabilidad, biocompatibilidad y propiedades mecánicas comparables a las del hueso; sin embargo, su elevada velocidad de corrosión hace necesario el diseño de recubrimientos biodegradables, entre los que se destaca aquellos sintetizados por conversión química en medio HF(hasta 48%v). No obstante, el empleo de este ácido genera grandes problemas en términos de seguridad, ya que es altamente tóxico. Surge entonces la necesidad de hallar vías alternativas que permitan sustituir dicho ácido o limitar su uso a cantidades reducidas. En el presente trabajo se evaluaron mezclas HF (4%v) -NaF y H3PO4-NaF como alternativas al empleo de HF en la síntesis de recubrimientos biodegradables sobre la aleación de magnesio Elektron 21. La caracterización microestructural de los recubrimientos se realizó mediante microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X, mientras que la resistencia a la corrosión se evaluó mediante ensayos electroquímicos y gravimétricos en solución Hank a 27°C. Los resultados mostraron que en presencia de NaF, los recubrimientos sintetizados están constituidos por una bicapa MgF2-x(OH)x/NaMgF3, donde la presencia de NaMgF3 evita el ataque localizado por picadura, haciendo que el proceso de degradación de los recubrimientos sea uniforme y progresivo. Particularmente, los recubrimientos sintetizados bajo la condición H3PO4 1,6%v-NaF 0,5M mostraron un excelente comportamiento, superior a los obtenidos con el empleo de HF, por lo que se postulan como excelentes candidatos para el reemplazo inmediato de este ácido.application/pdftext/htmlspaUniversidad Industrial de Santanderhttps://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/5309/5595https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaion/article/view/5309/6499Revista ION; Vol. 28 Núm. 2 (2015): Revista IONRevista ION; Vol. 28 No. 2 (2015): Revista IONREVISTA ION; v. 28 n. 2 (2015): Revista ION2145-84800120-100XCoatingAlloyMagnesiumOrthopedic ImplantsBiodegradableCorrosion.RecubrimientosAleaciónMagnesioImplantes OrtopédicosBiodegradableCorrosión.RevestimentosLigaMagnésioImplantes OrtopédicosBiodegradáveisCorrosão.Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradablesSynthesis and evaluation of fluoride-based coatings using alternative sources of HF on the Elektron 21 magnesium alloy for biodegradable orthopedic implants applicationSíntese e avaliação dos revestimentos base fluoreto utilizando fontes alternativas ao HF sobre a liga dos magnesio Elektron 21 para a fabricação de implantes ortopédicos biodegradáveisinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Rojas Flórez, Leidy AndreaBriceño Urbina, Henry AlbertoHernández Barrios, Carlos AndrésNieves Barrera, ClaudiaPeña Ballesteros, Darío YesidViejo Abrante, FernandoCoy Echeverria, Ana Emilse20.500.14071/7536oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/75362022-03-16 12:40:01.893metadata.onlyhttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co