Producción y Caracterización de Películas de Ti6Al4V (N) con Intercapas de Titanio y Ti6Al4V sobre acero inoxidable 316L por técnicas asistidas por plasma para aplicaciones biocompatibles

En este trabajo de investigación se presenta la obtención y caracterización recubrimientos de Ti / Ti6Al4V / Ti6Al4VN sobre sustratos de acero inoxidable 316L por la técnica asistida por plasma, Magnetrón Sputtering RF, las condiciones empleada para realizar los recubrimientos fueron: Presión de 6x1...

Full description

Autores:
Gálviz García, Beatriz Clemencia
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/63678
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/63678
http://bdigital.unal.edu.co/64135/
Palabra clave:
53 Física / Physics
Acero inoxidable 316L
Propiedades mecánicas
Tribología
TiAlV
Revestimientos metálicos
Stainless Steel 316L
Mechanic properties
Tribology
TiAlV
Metal coating
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description En este trabajo de investigación se presenta la obtención y caracterización recubrimientos de Ti / Ti6Al4V / Ti6Al4VN sobre sustratos de acero inoxidable 316L por la técnica asistida por plasma, Magnetrón Sputtering RF, las condiciones empleada para realizar los recubrimientos fueron: Presión de 6x10-3, de 7x10-3, 8x10-3 y 10x10-3 mbar, con tiempos de 30 minutos para la capa deTi y Ti6Al4V, y 60 minutos para la capa de Ti6Al4VN, con una potencia de 150W en cada caso. Lo resultados de Difracción de Rayos X (XRD) muestran que los recubrimientos crecen en estructura típica FCC tipo roca de sal, y en los planos (111) (200); en los estudios realizados por Microscopia de Fuerza Atómica (AFM), se puede observar el tamaño de grano y la rugosidad promedio (Ra) para los recubrimientos, y estos parámetros tienden a disminuir a mayor presión; por otra parte, los resultados Microscopio Electrónico de Barrido (SEM), se observa la coalescencia de los granos y el crecimiento de los granos en forma de islas. Además, para Espectroscopia de Energía Dispersa (EDS) revela que el recubrimiento está compuesto de 65.35Wt de Ti, 3.00 Wt de Al y 1.26Wt de V, además de otros elementos como 19.25Wt de N y 11.02Wt de O; Espectroscopia de Fotoelectrones re Rayos X (XPS), se encontraron los dobletes correspondientes al aluminio metálico, también la presencia de titanio y el oxígeno como el elemento oxidante del recubrimiento. En cuanto a las propiedades morfológicas de los recubrimientos como adhesión y desgaste en las muestras no se observaron cambios significativos, con respecto a la rugosidad, se encontró que a mayor rugosidad mejora las propiedades de oseointregración implante – hueso, no existen muchos cambios en la formación de asperezas, por ende, la formación plástica y mecánica se mantiene en el mismo rango, durante el proceso de deslizamiento (Texto tomado de la fuente)
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Lo resultados de Difracción de Rayos X (XRD) muestran que los recubrimientos crecen en estructura típica FCC tipo roca de sal, y en los planos (111) (200); en los estudios realizados por Microscopia de Fuerza Atómica (AFM), se puede observar el tamaño de grano y la rugosidad promedio (Ra) para los recubrimientos, y estos parámetros tienden a disminuir a mayor presión; por otra parte, los resultados Microscopio Electrónico de Barrido (SEM), se observa la coalescencia de los granos y el crecimiento de los granos en forma de islas. Además, para Espectroscopia de Energía Dispersa (EDS) revela que el recubrimiento está compuesto de 65.35Wt de Ti, 3.00 Wt de Al y 1.26Wt de V, además de otros elementos como 19.25Wt de N y 11.02Wt de O; Espectroscopia de Fotoelectrones re Rayos X (XPS), se encontraron los dobletes correspondientes al aluminio metálico, también la presencia de titanio y el oxígeno como el elemento oxidante del recubrimiento. En cuanto a las propiedades morfológicas de los recubrimientos como adhesión y desgaste en las muestras no se observaron cambios significativos, con respecto a la rugosidad, se encontró que a mayor rugosidad mejora las propiedades de oseointregración implante – hueso, no existen muchos cambios en la formación de asperezas, por ende, la formación plástica y mecánica se mantiene en el mismo rango, durante el proceso de deslizamiento (Texto tomado de la fuente)In this research work is presented the obtaining and characterization of Ti / Ti6Al4V / Ti6Al4VN coatings on 316L stainless steel substrates by the plasma assisted technique, Magnetron Sputtering RF, the conditions used to make the coatings were: Pressure of 6x10- 3, of 7x10-3, 8x10-3 and 10x10-3 mbar, with times of 30 minutes for the Ti and Ti6Al4V layer, and 60 minutes for the Ti6Al4VN layer, with a power of 150W in each case. X-Ray Diffraction (XRD) results show that the coatings grow in the typical FCC salt rock type structure, and in the planes (111) (200); In the studies carried out by Atomic Force Microscopy (AFM), the grain size and average roughness (Ra) for the coatings can be observed, and these parameters have a decrease at higher pressure; On the other hand, the results Scanning Electron Microscope (SEM), the coalescence of the grains and the growth of the grains in the form of islands is observed. In addition, for Dispersed Energy Spectroscopy (EDS) it reveals that the coating is composed of 65.35Wt of Ti, 3.00 Wt of Al and 1.26Wt of V, in addition to other elements such as 19.25W of N and 11.02W of O; X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), the oxidizing element of the coating is also found. Regarding the morphological properties of the coatings, the adhesion to the roughness, the roughness, the properties of the implant impression, there are not many changes in the formation of asperities, therefore, the plastic and mechanical formation remains in the same range, during the sliding process.Maestríaapplication/pdfspaUniversidad Nacional de Colombia Sede Manizales Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Departamento de Física y QuímicaDepartamento de Física y QuímicaGálviz García, Beatriz Clemencia (2017) Producción y Caracterización de Películas de Ti6Al4V (N) con Intercapas de Titanio y Ti6Al4V sobre acero inoxidable 316L por técnicas asistidas por plasma para aplicaciones biocompatibles. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales.53 Física / PhysicsAcero inoxidable 316LPropiedades mecánicasTribologíaTiAlVRevestimientos metálicosStainless Steel 316LMechanic propertiesTribologyTiAlVMetal coatingProducción y Caracterización de Películas de Ti6Al4V (N) con Intercapas de Titanio y Ti6Al4V sobre acero inoxidable 316L por técnicas asistidas por plasma para aplicaciones biocompatiblesTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMORIGINAL30393831.2017.pdfTesis de Maestría en Ciencias - Físicaapplication/pdf4070390https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/63678/1/30393831.2017.pdfdf3985da59352d70de889801a85c51f9MD51THUMBNAIL30393831.2017.pdf.jpg30393831.2017.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6664https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/63678/2/30393831.2017.pdf.jpg884e44c51c97b816cb3d582d2479c2b6MD52unal/63678oai:repositorio.unal.edu.co:unal/636782024-04-30 23:10:40.565Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiarepositorio_nal@unal.edu.co