ABSTRACT With the recent boom of environmentally friendly energies, the demand for materials capable of resisting certain working conditions demanded by these processes arises, for example, the obtaining of energy from sunlight, in which the Thermal storage is vital during the operation of the plant. In the present work, the reaction of AISI 316L steel in contact with molten nitrate salts (Ca (NO3)2 + NaNO3 + KNO3 and LiNO3 + KNO3 + NaNO3) was evaluated, gravimetric tests were carried out with Two types of ternary salts of nitrates at a temperature of 600°C, evaluating the gain of mass in the steel, in turn, were carried out metallographic studies, in order to evaluate the damage of the microstructure. By means of SEM and optical micrographs, the morphology of the layer and the damage caused to the steel was observed. The surface where the greater aggressiveness of damage by the ternary salt in the steel was evidenced is the surface of the steel exposed to the lithium salt. The results of DRX yielded Fe0.612Ni0.388 and CrNi, as the main steel corrosion products, demonstrating that the salt fused with the calcium component is less harmful to the steel used in this project.

RESUMEN Con el reciente auge de las energías amigables con el medio ambiente, surge la demanda de materiales capaces de resistir a ciertas condiciones de trabajo que exigen estos procesos, por ejemplo, la obtención de energía a partir de luz solar, en la cual el almacenamiento térmico es vital en el transcurso del funcionamiento de la planta. En el presente trabajo se evaluó la reacción que presenta el acero AISI 316L en contacto con sales fundidas de nitratos (Ca(NO3)2+NaNO3+KNO3 y LiNO3+KNO3+NaNO3), para ello se realizaron pruebas gravimétricas, con dos tipos de sales ternarias de nitratos a una temperatura de 600°C, evaluando la ganancia de masa en el acero, a su vez se realizaron estudios metalográficos, con el fin de evaluar el daño de la microestructura. Por medio de SEM y micrografías ópticas se observó la morfología de la capa y el daño del acero. La superficie donde se evidenció la mayor agresividad de daño por parte de la sal ternaria en el acero es la superficie del acero expuesta a la sal de litio. Los resultados de DRX arrojaron Fe0,612Ni0,388 y CrNi, como principales productos de corrosión del acero, demostrando así que la sal fundida con el componente de calcio es menos corrosiva para el acero usado en este proyecto.

RESUMEN El Ti6Al4V presenta una capa pasiva de óxido natural que aumenta su resistencia a la corrosión, pero disminuye su compatibilidad fisicoquímica con el tejido óseo. Los recubrimientos poliméricos en la aleación de Ti6Al4V permiten la creación de una interface entre el tejido óseo y la aleación que promueva la osteointegración y otros efectos dependiendo de sus componentes, como la actividad antibacterial. El objetivo de este trabajo fue analizar un recubrimiento sobre Ti6Al4V obtenido por medio de dip-coating con una mezcla de quitosano, policaprolactona y plata. La sinergia entre el quitosano y la plata permitió retener la matriz polimérica y mejorar las funciones estructurales del recubrimiento, sirviendo como agente integrador de las células óseas y posible agente antibacteriano. La morfología del recubrimiento se evaluó por microscopia electrónica de barrido (MEB) y la composición elemental por espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS). Se empleó espectroscopia confocal Raman para evaluar la composición y estructura del recubrimiento. La distribución del potencial eléctrico, fase y topografía de las superficies se analizó usando microscopia de fuerzas electrostáticas. Y por último la mojabilidad de los recubrimientos se realizó con mediciones de ángulo de contacto.

ABSTRACT The Ti6Al4V presented a natural oxide layer that increased the corrosion resistance of the material but decreased the physicochemical compatibility with the bone tissue. The use of polymeric coatings on Ti6Al4V allows the creation of an interface that promotes osseointegration and antibacterial activity. The objective of this work was to analyze a coating on Ti6Al4V obtained by dip-coating with a mixture of chitosan, polycaprolactone, and silver. The synergy between chitosan and silver allows the polymeric matrix to be retained and to enhance the coating’s mechanical-structural functions, integrating bone cells and serving as antibacterial agents. Coating morphology was assessed by scanning electron microscopy (SEM) and the distribution of chemical elements was determined by energy dispersive spectroscopy (EDS). Confocal Raman spectroscopy was used to evaluate the composition and structure of the coating. Electrical potential distribution, phase distribution and surface topography of surfaces were analyzed using an electrostatic force microscopy. Contact angle measurements were also performed to determine coating wettability.

RESUMEN El Ti6Al4V ELI (ASTM F136) es una de las aleaciones más empleadas en dispositivos de osteosíntesis y reemplazo articular. Sin embargo, las propiedades de esta aleación pueden ser mejoradas respecto a su biocompatibilidad y osteointegración con el tejido óseo a través de recubrimientos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento electroquímico de un recubrimiento obtenido por oxidación por plasma electrolítico sobre Ti6Al4V ELI empleando soluciones electrolíticas enriquecidas con iones de PO4 2-, Ca+2, Si+4 y varias concentraciones de Ag+1. Los recubrimientos se caracterizaron mediante espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y Mott-Schottky (M-S) en una celda de tres electrodos con una solución fisiológica simulada. El comportamiento electroquímico se contrastó con microscopía de fuerza electrostática (EFM), donde se analizó el potencial eléctrico del recubrimiento. Los resultados de EIS mostraron mejores propiedades de estabilidad frente a la corrosión en los sustratos recubiertos con Ca-P-Ag, comparados con los recubiertos con Ca-P-Si-Ag. Los espectros de Nyquist y Bode mostraron relajaciones relacionadas con la transferencia de carga hacia la doble capa electroquímica como reflejo de los cambios microestructurales y de conductividad de los recubrimientos, dada por la presencia particular en cada caso, de los elementos contenidos en estos. De acuerdo con los resultados de M-S, todas las muestras ensayadas presentaron un comportamiento con dopado tipo n, cuya conductividad incrementó con la inclusión de plata. Mediante EFM se observaron mayores contrastes en el potencial, fase y la amplitud de los recubrimientos con mayor cantidad de plata respecto al Ti6Al4V sin recubrir.

ABSTRACT Ti6Al4V ELI (ASTM F136) alloy is one of the most used alloys in devices for osteosynthesis and joint replacement. However, the properties of this alloy can be improved regarding biocompatibility and the osteointegration with the bone tissue through coatings. The aim of this study was the evaluation of the electrochemical behavior of a coating obtained by plasma electrolytic oxidation on Ti6Al4V ELI, using electrolyte solutions enriched with PO4 2-, Ca+2, Si+4 ions and various concentrations of Ag+1. The coatings were characterized by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Mott-Schottky (M-S) in a three-electrode cell with a simulated physiological solution. The electrochemical behavior was compared with electrostatic force microscopy (EFM). The EIS results showed improved stability properties in corrosion for Ca-P-Ag coatings, compared with Ca-P-Si-Ag. Nyquist and Bode Spectra showed relaxations related to charge transference to the double electrochemical layer and the reflex of the microstructural changes and conductivity of the coating given by its composition. According to with M-S results, all the samples showed an n-type conductivity increased with silver inclusion. The potential, the phase, and amplitude of the coatings with silver inclusion compared to uncoated Ti6Al4V were observed by EFM.

En este trabajo se ha realizado una activación superficial mediante irradiación con luz UV, en películas de Ácido Poli-Láctico (PLA), depositadas sobre cristales de cuarzo Au/Cr sobre la cual se estudia la adhesión y direccionamiento de proteínas de colágeno y albumina bovina (BSA), bajo la imposición de un sobrepotencial electroquímico anódico, hallado mediante voltametría cíclica, el cual garantiza una condición de hidratación y adsorción de la proteína. Cambios de masa, de la capacitancia interfacial y de la impedancia de adsorción de la monocapa proteínica, fueron evaluados mediante microbalanza de cristal de cuarzo (QCM) y Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS). Variaciones en la temperatura y en las concentraciones de las proteínas, fueron realizadas, para obtener parámetros termodinámicos de adsorción. Se planteó un modelo de circuito equivalente que muestra la adhesión de proteína preferencialmente direccionada sobre la superficie irradiada. Para verificar los resultados y los cambios obtenidos, se caracterizó la superficie empleando microscopía óptica y FT-IR.

A superficial activation was made with the use of UV irradiation on Poly-lactic acid films (PLA) that were deposited on quartz crystal (Au/Cr). These are used to study the adhesion, and orientation of collagen, and bovine serum albumin (BSA) proteins under imposition of an electrochemical overpotential of anodic polarization and to be analyzed by cyclic voltammetry, which guarantees a condition of moisture and adsorption of the protein. Mass change of interfacial capacitance and impedance of adsorption of the monolayer protein was assessed using quartz crystal microbalance (QCM) and electrochemical impedance spectroscopy. Variations in temperature and concentrations of proteins were carried out to obtain thermodynamic parameters of adsorption. An equivalent circuit model was proposed which illustrated the preferential adhesion of protein directed towards the irradiated surface. To verify the results and changes, the surface was characterized with the use of optical microscopy and FT-IR.