Recubrimiento de CrN en Ti6Al4V por medio de PVD para propósitos biomédicos.

Abstract

Un implante dental es un dispositivo que se utiliza para realizar el remplazo de dientes y es instalado dentro del organismo por medio de una cirugía. Una vez dentro del organismo, este implante sufre osteointegración con el hueso alrededor del mismo, esta osteointegración es un punto clave para el éxito del implante, ya que es necesaria para soportar las fuerzas mecánicas realizadas al momento de morder, masticas, tragar o hablar. De la misma forma es de vital importancia utilizar un biomaterial ya que se necesita un material que sea biológicamente compatible con el cuerpo humano y no realice alteraciones a los tejidos circunstantes, por tanto, en esta investigación se utilizó Ti6Al4V el cual es altamente utilizado para prótesis dentales y dentro de implantes óseos del organismo en general, por sus propiedades mecánicas, biocompatibilidad y resistencia a corrosión, así mismo muestra mejoras significativas que sus competidores como el SS316L el cual puede liberar iones de cromo y níquel en el ambiente que lo rodea, así como su baja elasticidad (más cercana a la del hueso). De tal forma que en este trabajo se utilizan varios recubrimientos sobre la superficie de este sustrato realizados por medio de PVD sputtering asistido con magnetrón de nitruro de cromo (CrN) realizando variaciones en los parámetros de deposición para obtener comparativa entre estos. Se realizan diversas técnicas de caracterización, como son SEM, EDX, AFM, ángulo de contacto, pin on disk, nanoindentación y pruebas de adhesión. Así mismo debido a la aplicación final, para algunas de estas técnicas se utiliza un fluido de saliva artificial de tal forma que podamos obtener resultados más cercanos a los reales. Se realizaron 8 recubrimientos, en donde se obtuvieron 3 óxidos (debido a los parámetros de deposición y exposición al ambiente) y 5 nitruros, los cuales presentaron diversas características en cada técnica de caracterización, por tal motivo no se encontró una recubrimiento que sobresaliera notablemente de los demás, sin embargo es importante recalcar que realizando la comparativa con el sustrato, existió una mejoría notable. Dicho esto, se puede mencionar que en términos generales la deposición que mostró buenos resultados en todas las técnicas fue B-6, la cual se deposito con un flujo de nitrógeno medio (2.5 sccm), un flujo de argón alto (20 sccm) y una temperatura elevada (200°C) comparada con el resto de los parámetros utilizados.