Characterization and Corrosion Resistance of Anodic Electrodeposited Titanium Oxide/Phosphate Films on Ti-20Nb-10Zr-5Ta Bioalloy

Neste trabalho, a eletrodeposição galvanostática anódica de um filme de oxidação contendo fosfatos em liga de Ti-20Nb-10Zr-5Ta de uma solução de ácido ortofosfórico é apresentada.Sua composição foi determinada por difratometria de raios X (XRD), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e micro-espectroscopia Raman, e a topografia por microscopia de força atômica (AFM).A resistência à corrosão da liga recoberta em fluido humano simulado (por método de polarização linear, monitoramento de potenciais de circuito aberto e gradientes do potencial de circuito aberto correspondentes) assim como a caracterização do recobrimento (por espectroscopia Raman e perfil de profundidade por espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS)) depositado por um período de imersão de 300 h em fluido humano simulado foram estudadas.O filme eletrodepositado era composto de dióxido de titânio amorfo e grupos fosfato.A resistência à corrosão da liga Ti-20Nb-10Zr-5Ta recoberta em soluções de Ringer neutra e alcalina foi maior que a da liga pura devido as propriedades protetoras do filme eletrodepositado.Os parâmetros de corrosão foram aprimorados com passar do tempo como resultado do espessamento do filme da superfície por deposição da solução fisiológica.O recobrimento depositado apresentou uma composição variável em profundidade, na camada mais profunda hidroxiapatita nanocristalina nucleada e na camada exterior fosfato de cálcio amorfo.In this work, the anodic galvanostatic electrodeposition of an oxidation film containing phosphates on Ti-20Nb-10Zr-5Ta alloy from orthophosphoric acid solution is presented.Its composition was determined by X-ray diffractometry (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Raman micro-spectroscopy, and its topography by atomic force microscopy (AFM).The corrosion resistance of the coated alloy in simulated human fluid (by linear polarization method and monitoring of open circuit potentials, corresponding open circuit potential gradients) as well as the characterization of the coating (by Raman spectroscopy and depth profile X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)) deposited in a period of 300 h soaking in simulated human body fluid were studied.The electrodeposited film was composed of amorphous titanium dioxide and contained phosphate groups.The corrosion resistance of the coated Ti-20Nb-10Zr-5Ta alloy in neutral and alkaline Ringer's solutions was higher than that of the bare alloy due to the protective properties of the electrodeposited film.The corrosion parameters improved over time as result of the thickening of the surface film by the deposition from the physiological solution.The deposited coating presented a variable composition in depth: at the deeper layer nucleated nanocrystalline hydroxyapatite and at the outer layer amorphous calcium phosphate.