Resumen

En este trabajo se fabricaron recubrimientos de vidrio bioactivo mediante técnicas de pulverización térmica por plasma y llama oxiacetilénica a partir de 2 polvos de vidrio bioactivo diferentes con 0 y 2% molar de MgO. Los sustratos metálicos utilizados fueron la aleación Ti6Al4V y el acero AISI 316L. El comportamiento tribológico de los recubrimientos se evaluó mediante el método de bola sobre disco en presencia de fluido biológico simulado (SBF), y los resultados se correlacionaron con su comportamiento mecánico, obteniéndose valores de dureza (entre 4,84 y 5,18 GPa) y tenacidad a la fractura (entre 5,25 y 6,62 MPa.m1/2). Los resultados muestran que la tenacidad a la fractura tiene un efecto ligeramente superior a la dureza en el comportamiento frente al desgaste de los recubrimientos estudiados.

I. INTRODUCCIÓN

Cada año, dos millones de personas en todo el mundo sufren enfermedades o traumatismos debido a accidentes, y muchas se someten a prótesis de cadera y rodilla, consiguiendo una mejora considerable en su calidad de vida [ 1 ]. Durante décadas, el vidrio bioactivo se ha propuesto como una alternativa para solucionar algunos problemas ortopédicos, como los reemplazos óseos segmentarios y la fijación de prótesis de cadera, gracias a la unión al hueso mediante la formación de una interfaz calcio-fosfato tensioactiva. Para lograr el rendimiento requerido para su uso en prótesis de cadera, se ha aplicado vidrio bioactivo como recubrimiento a sustratos metálicos y cerámicos [ 2 ] [ 3 ].

Los implantes metálicos recubiertos con vidrio bioactivo tienen la ventaja de la bioactividad de los recubrimientos y la resistencia mecánica de los sustratos [ 4 ] [ 5 ]. Dado que estos recubrimientos se utilizan ampliamente para facilitar y mejorar la fijación e integración de implantes ortopédicos [ 6 ], su rendimiento tribológico es importante cuando están en contacto en movimiento relativo con hueso u otro material. El movimiento relativo puede generar partículas del material desgastado, que serán fagocitadas por los macrófagos en el tejido circundante, lo que eventualmente provocará inflamación, reabsorción ósea, aflojamiento aséptico y tal vez una revisión de la cirugía [7] [ 8 ] [ 9 ] . En este artículo, se estudió la resistencia al desgaste de dos recubrimientos de vidrio bioactivo depositados por llama y proyección de plasma sobre sustratos de Ti6Al4V y acero inoxidable AISI 316L.

II. MATERIALES Y MÉTODOS

A. Caracterización de los polvos

Se mezclaron, fundieron y molieron dos lotes de óxido de calcio, óxido de silicio, óxido de fósforo y óxido de magnesio, todos de grado reactivo (Alfa Aesar), para producir polvos de vidrio.

• Materias:Recubrimientos compuestos Materiales de recubrimiento Materiales Cerámicos Comportamiento de desgaste
• Subjects:Composite coatings Coating materials Ceramics materials Wear behavior
• Palabras claves:Películas delgadas; Cerámicas; Proyección térmica de plasma; Proyección térmica por llama
• Keywords:Thin films; Ceramics; Plasma thermal projection; Thermal projection by flame