Abstract
En este trabajo se desarrolló el recubrimiento compuesto de TaN(Ag) con una variación del contenido de plata entre 2,26 y 28,51 %at, mediante la técnica de pulverización catódica asistida por campo magnético desbalanceado. Se eligió el recubrimiento que presentó el mejor balance entre propiedades mecánicas y tribológicas, y se sometió a un ciclo de tratamientos térmicos con temperaturas entre 175 °C y 275 °C para producir la nucleación, el crecimiento y difusión controlada de las nanopartículas de Ag hasta la superficie del recubrimiento. Se verificó el tamaño y densidad de distribución de las nanopartículas en la superficie del recubrimiento, y su influencia en las propiedades mecánicas y tribológicas. Posteriormente se estudió el efecto bactericida frente a la bacteria P. aeruginosa mediante las pruebas de inhibición al crecimiento y de adherencia, así como el comportamiento citotóxico del material frente a osteoblastos humanos utilizando el método MTT. El recubrimiento TaN(Ag)-3 tratado térmicamente a 200 °C durante 4 min, incrementó la microdureza del acero inoxidable AISI 316L de 2,6 GPa a 10,7 GPa, y disminuyó la tasa de desgaste de 1.11x10-3 mm3/N.m a 0.17x10-12 mm3/N.m.. Este recubrimiento presentó 100% de viabilidad celular de osteoblastos, y un excelente comportamiento a la inhibición del crecimiento y adherencia de la bacteria P. aeruginosa.
Highlights
Influence of Ag nanoparticles on the mechanical and tribological properties and on the cytotoxic and bactericidal effects of TaN(Ag) coatings
Se utilizaron células cultivadas en medio de cultivo solo como control de viabilidad
Enhancement of Antibacterial Properties and Biocompatibility of Polyethylene by Silver and Copper Plasma Immersion Ion Implantation
Summary
Los recubrimientos se depositaron sobre muestras de acero inoxidable AISI 316L y obleas de Silicio unidireccional (100) mediante la técnica de pulverización catódica asistida por campo magnético desbalanceado, previamente desengrasadas en un baño de ultrasonido en una solución de acetona y propanol. Una vez en la cámara de pulverización, las muestras se sometieron a una limpieza iónica con argón durante 30 min. Previo a la deposición del sistema de recubrimientos TaN(Ag), los sustratos de acero fueron endurecidos superficialmente mediante un proceso de nitruración por plasma pulsado, utilizando una atmosfera de argón/nitrógeno/ hidrógeno, a una presión de 6,3x10-1 mbar, un voltaje bias de -750 V y a una temperatura de 380 °C durante 9 h. 1,75 ± 0,08 2,25 ± 0,07 2,63 ± 0,12 3,47 ± 0,13 3,67 ± 0,25 4,53 ± 0,26 a Todos los recubrimientos fueron depositados a una presión de 4,4X10-3 mbar, temperatura de 120 °C, Voltaje Bias -70 V, tasa de deposición entre 0,4 y 0,6 μm.h-1 y con una relación de Ar/ N2 de 2,7 cm3min-1
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