Fabricación y Caracterización de Aleaciones Ti6Al4V/xCu mediante Metalurgia de Polvos para Aplicaciones Biomédicas
Autores: Vergara-Hernández, Hector Javier; Olmos, Luis; Solorio, Victor Manuel; Bouvard, Didier; Villalobos-Brito, Julio; Chávez, Jorge; Jimenez, Omar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Titanio
Cobre
Implantes
Antibacteriano
Propiedades mecánicas
Resistencia a la corrosión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
La aleación Ti6Al4V (Ti64) es el material metálico más utilizado para implantes óseos debido a su buena biocompatibilidad y propiedades mecánicas adaptadas. Sin embargo, presenta baja actividad antibacteriana, lo que puede favorecer su fallo. La adición de elementos antibacterianos como el cobre debería evitar este inconveniente. Este trabajo estudia la adición de Cu en una matriz de Ti64, resultando en compuestos Ti64/xCu. Las mezclas de polvo de Ti64/xCu se compactaron en un molde y luego se sinterizaron a 1100 grados C. La cinética de sinterización indica que la densificación se logra mediante el llenado de poros debido al líquido eutéctico formado por la reacción de Ti y Cu. La microestructura de las muestras sinterizadas está compuesta principalmente por fases de alfa-Ti y Ti2Cu, pero también se encontraron intermetálicos TixCuy. La microdureza aumenta con la adición de Cu debido a la densificación y la formación de fases más duras como Ti2Cu. Sin embargo, la rigidez y la resistencia a la compresión son prácticamente las mismas para todos los compuestos. La resistencia a la corrosión se mejora significativamente con la adición de Cu. Finalmente, el material con un 15% en peso de cobre mostró el mejor compromiso.
Descripción
La aleación Ti6Al4V (Ti64) es el material metálico más utilizado para implantes óseos debido a su buena biocompatibilidad y propiedades mecánicas adaptadas. Sin embargo, presenta baja actividad antibacteriana, lo que puede favorecer su fallo. La adición de elementos antibacterianos como el cobre debería evitar este inconveniente. Este trabajo estudia la adición de Cu en una matriz de Ti64, resultando en compuestos Ti64/xCu. Las mezclas de polvo de Ti64/xCu se compactaron en un molde y luego se sinterizaron a 1100 grados C. La cinética de sinterización indica que la densificación se logra mediante el llenado de poros debido al líquido eutéctico formado por la reacción de Ti y Cu. La microestructura de las muestras sinterizadas está compuesta principalmente por fases de alfa-Ti y Ti2Cu, pero también se encontraron intermetálicos TixCuy. La microdureza aumenta con la adición de Cu debido a la densificación y la formación de fases más duras como Ti2Cu. Sin embargo, la rigidez y la resistencia a la compresión son prácticamente las mismas para todos los compuestos. La resistencia a la corrosión se mejora significativamente con la adición de Cu. Finalmente, el material con un 15% en peso de cobre mostró el mejor compromiso.