Influência da topografia na molhabilidade em superfícies de titânio tratadas por oxidação a plasma
Com o objetivo de estudar a influência da topografia na molhabilidade de superfícies tratadas a plasma, foram utilizados discos de titânios comercialmente puros grau II, de 10 mm de diâmetro e 1 mm de espessura, em atmosferas de Argônio (Ar), Hidrogênio H2 e Ar – H2. Essas amostras foram submetidas a plasma produzido por descarga catódica oca (HCD) por 20 e 60 min a uma tensão de 500 V e pressão de 220 Pa. Após o pré-tratamento, o estado das superfícies da amostra foi avaliado quanto às fases superficiais com incidência de raspagem Difração de raios X (GIXRD) e Espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), avaliados por microscopia de força atômica (AFM) e molhabilidade, usando o teste de queda séssil. Verificou-se que todas as condições foram eficazes na redução do óxido, resultando em diferentes valores de molhabilidade. Foi analisada a correlação entre os parâmetros de rugosidade média (Ra) e a razão entre a altura máxima do pico e a distância média entre o pico mais alto e o vale mais baixo (Rp/Rz) e molhabilidade para as diferentes condições de tratamento. Diante dos resultados obtidos, concluiu-se que Ra e Rp/Rz não são adequados para se correlacionar com molhabilidade e sugere-se que um novo parâmetro topográfico seja adotado para a equação de Cassie-Baxter. A análise XPS mostrou que a eficácia da redução foi maior para a mistura Ar – H2, seguida por Ar e H2.
Influência da topografia na molhabilidade em superfícies de titânio tratadas por oxidação a plasma
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DOI: 10.22533/at.ed.50221061215
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Palavras-chave: Tratamento a Plasma; Biomateriais; Óxido de Titânio; Molhabilidade; Parâmetros de rugosidade
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Keywords: Plasma treatment; Titanium oxide reduction; Wettability; Roughness; Parameter
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Abstract:
With the aim of studying the topographic influence on wettability of plasma-treated surfaces, we used commercially pure titanium disks, grade II, 10 mm in diameter and 1 mm thick, and in atmospheres of Argon (Ar), Hydrogen H2 and Ar–H2. These samples were submitted to plasma produced by hollow cathode discharge (HCD) for 20 and 60 min at a voltage of 500 V and pressure of 220 Pa. After pre-treatment, the state of the sample surfaces was assessed for surface phases with grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), evaluated by atomic force microscopy (AFM) and wettability, using the sessile drop test. It was found that all the conditions were effective in reducing oxide, resulting in different wettability values. Correlation between average roughness (Ra) parameters and the ratio between maximum peak height and average distance between the highest peak and lowest valley (Rp/Rz) and wettability for the different treatment conditions were analyzed. Given the results obtained, it was concluded that Ra and Rp/Rz are not appropriate for correlating with wettability and it is suggested that a new topographic parameter be adopted for the Cassie–Baxter equation. XPS analysis showed that reduction efficacy was greater for the Ar–H2 mixture, followed by Ar and H2.
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Número de páginas: 18
- Custódio Leopoldino de Brito Guerra Neto
- Marco Aurélio Medeiros da Silva
- Bruno de Macedo Almeida
- Ângelo Roncalli Oliveira Guerra
- Ana Beatriz Villar Medeiros
- Renivânia Pereira da Silva
- Clodomiro Alves Junior
- Karina e Silva Pereira
- Tereza Beatriz Oliveira Assunção
