Thesis ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO ELECTROQUÍMICO DE LA ALEACIÓN Ti-13Ta-6Sn EN FLUIDOS CORPORALES SIMULADOS MEDIANTE MODELADO COMPUTACIONAL
Date
2022
Authors
CEPEDA SILVA, FELIPE ABRAHAM
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Abstract
Con el transcurso de los años la aplicación de los biomateriales en el área de la
biomedicina ha ido ganando importancia, el material que más destaca es el Titanio,
debido a sus excelentes propiedades, como buena biocompatibilidad, buena resistencia
mecánica y buena resistencia a la corrosión, entre otras. Sin embargo, un tema
importante a considerar es la corrosión electroquímica que se genera al entrar en
contacto el metal con los fluidos corporales, esto genera problemas que afectan la salud
del propietario, efectos citotóxicos, debido al desgaste de la capa pasivante que recubre
al metal, generando la liberación de productos de la corrosión o de iones metálicos debido
a los procesos electroquímicos. El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento
de una aleación especifica de base titanio en un medio corrosivo que simule fluidos del
cuerpo humano, producida por métodos de pulvimetalurgia, con propiedades
electroquímicas lo suficientemente altas que permitan ofrecer una novedosa alternativa
a las aleaciones de Titanio presentes en el mercado.
Se desarrollaron 3 modelos de elementos finitos con el propósito de estudiar y predecir
el comportamiento electroquímico de esta nueva aleación, Ti-13Ta-6Sn (% atómico),
expuesta a solución Hank, simulando la exposición por 45 días. Del primer modelo se
obtuvo resultados prometedores para la aleación base Ti al máximo tiempo estudiado,
una densidad de corriente de 7.4 [μA/cm2
], un potencial electroquímico de -298.1 [mV] y
una velocidad de corrosión de 9.7x10-3
[cm/año].
A partir de los resultados obtenidos es factible afirmar que el comportamiento
electroquímico de esta aleación es aceptable, dado que los parámetros simulados
demuestran una baja cinética de corrosión y una tendencia a la disolución leve. La
variación fue muy pequeña para los 3 parámetros electroquímicos por lo que se consideró
un comportamiento constante de densidad, velocidad y potencial de corrosión. Pero aun
así la aleación Ti-13Ta-6Sn muestra mejores resultados en comparación a la aleación
más utilizada de Titanio actualmente en el mercado, la aleación Ti-6Al-4V.
Description
Keywords
Ti-13Ta-6Sn , CORROSIÓN