Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
https://hdl.handle.net/20.500.12104/80706
Registro completo de metadatos
Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | Flores Martínez, Martín | |
dc.contributor.advisor | Broitman, Esteban | |
dc.contributor.advisor | Huegel West, Joel | |
dc.contributor.advisor | Jiménez Alemán, Omar | |
dc.contributor.author | Alemán Galindo, Ramona Beatriz | |
dc.date.accessioned | 2020-04-10T19:11:48Z | - |
dc.date.available | 2020-04-10T19:11:48Z | - |
dc.date.issued | 2016 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/80706 | - |
dc.identifier.uri | http://wdg.biblio.udg.mx | |
dc.description.abstract | RESUMEN La aleación de cobalto cromo molibdeno (CoCrMo) es uno de los biomateriales metálicos más seleccionados para ser utilizados en articulaciones artificiales de rodilla y de cadera debido a que poseen propiedades mecánicas superiores y buena resistencia a la corrosión. Sin embargo, se ha encontrado que la presencia de proteínas en los fluidos corporales acelera la corrosión de los materiales de los implantes y por ello existen algunas preocupaciones médicas porque el desprendimiento de iones cobalto, cromo y molibdeno podría ser la causa de que se incrementen los niveles de toxicidad en los fluidos corporales de los pacientes que portan estas prótesis. En este trabajo de investigación, se depositó un novedoso recubrimiento multicapa sobre la superficie de la aleación forjada grado implante de CoCrMo. Este recubrimiento depositado por el proceso de erosión catódica con magnetrón sobre el CoCrMo se utilizó para mejorar la resistencia a la tribo-corrosión y para disminuir el daño potencial que pudiera ocasionar el desprendimiento de iones metálicos. El material recubierto con la multicapa posee propiedades nano-mecánicas mejoradas, específicamente dureza y recuperación elástica (%R). Los experimentos de tribo-corrosión que se hicieron utilizando como electrolito el fluido corporal simulado (SBF) adicionado con proteínas, demostraron que las muestras con recubrimiento multicapa de TiAIVCN/CNx depositado mediante el proceso de erosión catódica con magnetrón, presentan una mayor resistencia a la corrosión y un comportamiento mejorado ante la tribo-corrosión en comparación contra las muestras del sustrato sin recubrimiento. Esta mejora se observa a partir de los valores registrados en el potencial a circuito abierto (OCP) durante la prueba de tribo-corrosión y en la reducción tanto del coeficiente de fricción como en la disminución de la tasa de desgaste. Las pruebas potenciodinámicas evidencian también que la muestras recubiertas presentan mayor resistencia a la corrosión por picadura que las del sustrato sin recubrimiento. | |
dc.description.tableofcontents | ÍNDICE INTRODUCCION 1 BIOMATERIALES PARA PRÓTESIS 1.1 Definición y clasificación general 2 3. 1.2 Principales factores que determinan la efectividad y el desempeño de los materiales biomédicos y sus superficies. 1.2.1 Requerimientos mecánicos. 1.2.2 Biocompatibilidad. 1.2.3 Toxicidad 1.2.4 Resistencia a la Corrosión 1.2.5 Fricción y Desgaste 1.2.6 Resistencia a la Tribo-corrosión 1.3 Materiales biomédicos para prótesis de articulaciones CORROSIÓN V TRIBO-CORROSIÓN 2.1 Corrosión 2.1.1 2.1.2 Técnica electroquímica de polarización potenciodinámica Método de extrapolación de Taje/ 2.2 Principales modos de corrosión en prótesis de articulaciones. 2.2.1 Corrosión General. 2.2.2 Corrosión por picadura. 2.2.3 Corrosión por hendidura. 2.2.4 2.2.5 2.2.6 Corrosión galvánica Corrosión por micro desplazamientos Tribo-corrosión 2.3 Desgaste 2.4 El sistema Tribológico y la tribo-corrosión. 2.4.1. Antecedentes 2.4.2. La tribo-corrosión en biomateriales 2.4.3. Fuerza Normal y esfuerzo de contacto Hertziano. 2.4.4. Sistema tribológico. 2.4.5. Medios fisiológicos. 2.4.6. Rugosidad. 2.4.7. La sinergia y la tribo-corrosión 2.4.8. Pasivación y repasivación. MODIFICACION SUPERFICIAL DEL CoCrMo MEDIANTE RECUBRIMIENTOS 3.1. Aleación de CoCrMo en las prótesis de las articulaciones. 11 111 IV IX 1 6 6 8 8 8 9 9 10 10 11 12 12 13 14 16 17 19 21 22 21 22 24 25 26 27 28 30 31 31 33 33 35 35 3.2. Recubrimientos de superficies de materiales para prótesis. 3.3. Recubrimientos base carbono. 3.3.1. Nitruro de Carbono CNx. 3.3.2. Resistencia al desgaste y biocompatibilidad. 3.4. Recubrimientos de TiAIN. 3.4.1. Resistencia al desgaste y biocompatibilidad. 3.5. Recubrimientos deTiAIVN y TiAIVCN 3.6. Recubrimientos Multicapa. 3.7. Muticapa de TiAIVCN/CNx 4 DEPÓSITO V CRECIMIENTO DE RECUBRIMIENTOS. 4.1 Depósito físico mediante vapor 4.2 Técnica de Erosión catódica 4.3 Colisión y eficiencia del proceso de erosión catódica 4.4 Erosión catódica con Magnetrón desbalanceado 4.5 Crecimiento del recubrimiento multicapa. 4.6 Variables del proceso de erosión catódica con Magnetrón 4.6.1. Distancia del blanco al sustrato. 4.6.2. Temperatura del sustrato. 4.6.3. El voltaje de Polarización al sustrato. 4.7 Erosión catódica reactiva con Magnetrón 5 MATERIALES V SÍNTESIS DE LOS RECUBRIMIENTOS 5.1 Preparación de los substratos de CoCrMo 5.2 Diseño de la arquitectura de la multicapa de TiAIVCN/CNx 5.3 Depósito de la multicapa. 5.3.1 Parámetros de depósito del recubrimiento TiAICN/CNx sobre CoCrMo 5.3.2 Parámetros de depósito del recubrimiento TiAIVCN/CNx sobre 38 42 44 45 45 46 46 47 47 49 49 50 52 54 55 57 57 58 59 59 61 61 61 64 65 CoCrMo. 66 6 TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN 69 6.1 Microscopia electrónica de barrido (SEM} 69 6.2 Difracción de rayos-X (XRD) 69 6.3 Espectroscopia de Electrones foto emitidos de rayos X (XPS}. 70 6.4 Espectroscopia de bombardeo de iones retrodispersados Rutherford. 72 6.5 Nanoindentacion. Propiedades Mecánicas, Nanodureza, Módulo de Elasticidad y porcentaje de recuperación elástica. 73 6.6 Espectroscopia de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES}. 6.7 Ensayo de tribo-corrosión. 7 DETALLES EXPERIMENTALES 7.1 Caracterización morfológica de la multicapa por medio de SEM. 75 77 79 7.2 Caracterización de la estructura por medio de (XRD). 7.3 Composición Química por XPS. 7.4 Composición elemental por RBS. 7.5 Propiedades mecánicas mediante indentación. 7.6 Evaluación de desprendimiento de iones por medio de ICP. 7.7 Resistencia a la corrosión mediante la prueba de polarización potenciodinámica. 7.8 Comportamiento ante la tribocorrosión. 7.8.1 Tasa de desgaste 8 RESULTADOS V DISCUSIÓN 79 79 80 81 82 84 85 87 8.1 Tasa de depósito. 89 8.2 Análisis Morfológico del recubrimiento multicapa 89 8.2.1 Morfología de la multicapa (TiAICN/CNx}. 89 8.2.2 Morfología de la multicapa de (TiAIVCN/ CNx}. 90 8.3 Análisis estructural de las multicapas 91 8.3.1. Difracción de rayos X de la multicapas (TiAICN/CNx}.y (TiAIVCN/ CNx}. 91 8.4 Composición Química de las multicapa 93 8.4.1 Espectroscopia de electrones fotoemitidos XPS del recubrimiento (TiAICN/CNx}. 93 8.4.2 Espectroscopia de electrones fotoemitidos XPS del recubrimiento (TiAIVCN/ CNx}. 95 8.4.3 Composición elemental por Análisis de haz de iones Retrodispersados de Rutherford para la multicapa TiAICN/CNx. 97 8.5 Propiedades mecánicas. Nanoindentación de las multicapas (TiAICN/CNx}.y (TiAIVCN/ CNx}. 8.6 Comparación de la tasa de liberación de iones. 8.7 Resistencia a la Corrosión. 8.7.1 Resistencia a la corrosión de la multicapa (TiAIVCN/CNx). 8.7.2 Resistencia a la corrosión de la multicapa (TiAICN/ CNx}. 100 104 107 107 109 8.8 Comportamiento ante la Tribo-corrosión. 112 8.8.1 Análisis comparativo del OCP y COF de la multicapa (TiAIVCN/CNx}. 112 8.8.2 Análisis comparativo del OCP y COF de la multicapa (TiAICN/CNx} 115 8.8.3 Tasa de desgaste en función de las cargas aplicadas 117 CONCLUSIONES REFERENCIAS ANEXOS Publicación 1. "Ion beam analysis, corrosion resistance and nanomechanical properties of TiAICNICNx mu/ti/ayer grown by reactive magnetron sputtering". 120 122 | |
dc.format | application/PDF | |
dc.language.iso | spa | |
dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.uri | https://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php | |
dc.title | COMPORTAMIENTO ANTE LA TRIBO-CORROSIÓN DE LA ALEACIÓN BIOMÉDICA CoCrMo CON RECUBRIMIENTO MULTICAPA (TiAVCN/CNx) EN LÍQUIDOS CORPORALES SIMULADOS | |
dc.type | Tesis de Doctorado | |
dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.holder | Alemán Galindo, Ramona Beatriz | |
dc.coverage | Guadalajara, Jalisco, México | |
dc.type.conacyt | DoctoralThesis | - |
dc.degree.name | DOCTORADO EN CIENCIA DE MATERIALES | - |
dc.degree.department | CUCEI | - |
dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
dc.rights.access | openAccess | - |
dc.degree.creator | DOCTORA EN CIENCIA DE MATERIALES | - |
Aparece en las colecciones: | CUCEI |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Tamaño | Formato | |
---|---|---|---|
DCUCEI00067FT.pdf | 34.18 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Los ítems de RIUdeG están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.