The influence of potential on electrochemical behavior of Ti-6Al-7Nb alloy under simulated physiological conditions was investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The experimental results were compared with those obtained by potentiodynamic polarization curves. All measurements were carried out in Hank's aerated solution at 25 degrees C, at pH 7.8 and at different potentials (corrosion potential, 0 mV(SCE), 1000 mV(SCE), and 2000 mV(SCE)). The EIS spectra exhibited a two-step or a two-time constant system, suggesting the formation of a two-layer oxide film on the metal surface. The high corrosion resistance, displayed by this alloy in electrochemical polarization tests, is due to the dense inner layer, while its osseointegration ability can be ascribed to the presence of the outer porous layer.

Recebido em 11/8/00; aceito em 6/7/01 STUDY OF Ti-6Al-4V BIOMATERIAL USING ELECTROCHEMISTRY AND XPS TECHNIQUES. The Ti-6Al-4V alloy used as biomaterial has been used over the last years. The literature shows controversies concerning the kind and the chemical composition of the film naturally and elctrochemically formed on the surface of the titanium alloy. The presente work studies the film composition before and after the electrochemical polarization tests using the x Ray photoelectron spectroscopy (XPS) technique. The results showed that the film naturally formed on the metallic surface is constituted of a variety of oxides which do not cover the whole surface of the metallic alloy and therefore, metallic Ti, Al and V can be found on the uncovered areas. The tests of XPS made after the polarization up to 4V (SCE) showed that the electrochemically formed film is constituted only of TiO 2 and that the peak current observed around 1,5 V (SCE) is due to the oxidation of any kind of titanium oxide or the growth of the film.Keywords: titanium; corrosion; XPS; TiO 2 . INTRODUÇÃOAlgumas das ligas metálicas, aplicadas como biomaterial, com boa aceitação clínica são: cobalto-crômio para próteses parciais removíveis e ortopédica, os aços inoxidáveis para a construção de aparelhos ortodônticos e ligas de titânio para implantes dentários e ortopédicos. Estes biomateriais, quando implantados, estão submetidos a esforços mecânicos em ambientes agressivos, como a placa bacteriana, a saliva na cavidade bucal e os fluidos fisiológicos do organismo, sendo necessário o emprego de diversas técnicas para avaliar a resistência ao desgaste e à corrosão. Os produtos de corrosão são os principais responsáveis pelo comprometimento da biocompatibilidade que deve ser local e sistêmica.Hoar e Mears 1 investigaram a resistência à corrosão de algumas ligas de implante, empregando técnicas eletroquímicas de potencial de circuito aberto com o tempo e polarização anódica para o Ti comercialmente puro -Ti c.p., em solução de Hanks, NaCl 0,17 mol L -1 e sangue humano. O Ti c.p. mostrou um alto potencial de ruptura de filme de 6 V (Ag/AgCl) mesmo quando imerso em soluções com concentração de 8 mol L -1 de solução de cloreto.Mueller e Greenes 2 estudaram o comportamento de corrosão de Ti c.p. e da liga Ti-6Al-4V usando polarização potenciostática anódica em uma solução de Ringer. O Ti c.p. exibiu comportamento passivo a potenciais acima de 1,2V (ECS) com densidade de corrente passiva de aproximadamente 1mA cm -2 .Em um estudo realizado por Solar et al. 3 , medidas de potencial de circuito aberto com o tempo e polarização anódica foram usadas para caracterizar filmes formados na superfície do titânio, em solução de Ringer, variando a pressão de oxigênio e pH, com e sem adição de aminoácidos. As curvas de polarização mostraram um comportamento passivo, numa faixa de potencial que variava entre 400 e 1400 mV (ECS), sem ruptura de filme. Após os experimentos de corrosão empregaram as técnicas de pulso potenciostático e espectroscopia de elétrons de Aug...

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Foram realizados estudos para avaliar a microestrutura, a dureza e a resistência à corrosão do titânio comercialmente puro-Ti c.p. soldado por laser e utilizado na confecção de prótese sobre implantes. Verificou-se que na soldagem a laser a microestrutura apresentou três regiões distintas: o cordão de solda, a zona afetada pelo calor - ZAC e o metal base. O Ti c.p. possui microestrutura granular, a microestrutura do cordão de solda é mais refinada e de maior dureza do que o metal base. A ZAC obtida por este processo de soldagem foi relativamente pequena quando comparada com o processo de soldagem por brasagem. Os ensaios eletroquímicos mostraram que a região da solda apresentou menor resistência à corrosão em meio de NaCl 0,15 molL-1 à temperatura ambiente.