Efeito do flúor na espessura, rugosidade da superfície e resistência à corrosão de filmes de óxido anódico de titânio formados em uma solução tampão fosfato m diferentes potenciais aplicados

Resumo

O processo de anodização e o tipo de ânions presentes no eletrólito durante a oxidação anódica são parâmetros importantes para melhorar a biocompatibilidade do óxido. A partir desses parâmetros, é possível controlar a espessura e a rugosidade superficial do filme de óxido. Esse controle é muito importante, visto que a formação de coágulos sanguíneos pode ser evitada quando o filme de óxido no substrato metálico apresenta pequena rugosidade superficial (Ra ≤ 50 nm). Neste trabalho, a espessura, rugosidade superficial e resistência à corrosão do filme de titânio anodizado foram estudados em solução tampão de fosfato contendo ânions fluoreto (0,6% em peso de NaF), a 20 V, 40 V, 60 V e 80 V, usando técnicas de microscopia de força atômica (AFM), elipsometria espectroscópica (ES) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Observou-se que a espessura e a rugosidade tendem a aumentar com o aumento do potencial aplicado. Para óxidos crescidos na solução sem NaF, a taxa de crescimento é de aproximadamente 1,3 ± 0,2 nm/V. A rugosidade superficial geralmente apresenta o mesmo comportamento. Além disso, as medidas de espessura de EIE e ES concordaram em 20 V e 60 V, mas discordaram em 80 V. Isso pode estar associado a uma possível quebra dielétrica em 80 V. O filme de óxido formado em 60 V apresentou a melhor resistência à corrosão em relação aos outros potenciais estudados. Estruturas globulares foram observadas usando AFM em superfícies a 40 V, 60 V e 80 V, o que sugere nucleação de filme de óxido. Filmes de óxido formados em solução com NaF apresentaram menor espessura, excelente resistência à corrosão e baixa rugosidade superficial (Ra ≤ 50 nm).