Tribological Behavior of Bone Against Calcium Titanate Coating in Simulated Body Fluid

Although calcium titanate has been proposed as a coating for biomedical applications, a characterization of tribological properties simulating human conditions has not been reported. In this work we studied friction and wear mechanism of calcium titanate coating growth onto AISI 304 steel (750 nm thickness) deposited by r.f. magnetron sputtering. It was found that the wear mechanisms of the system is bone adhesion to the coating without detachment of the coating, both dry and in Hank's solution, with a friction coefficient of 0.84 ± 0.13 and 0.65 ± 0.13, respectively. The wear of the bone was more severe when using a simulated body fluid at 37 °C in the pin on disk test.

ResumenAunque el titanato de calcio ha sido propuesto como recubrimiento para aplicaciones biomédicas, no se han reportado caracterizaciones tribológicas en condiciones que simulan las condiciones del interior del cuerpo humano. En este trabajo se evalúan propiedades de fricción y mecanismos de desgaste de estos recubrimientos (de 750 nm de espesor) depositados mediante r.f. magnetrón sputtering. Se encontró que el mecanismo de desgaste del sistema es adhesión de hueso al recubrimiento sin desprendimiento de la capa, tanto en seco como en solución de Hank, con coeficientes de fricción de 0.84 ± 0.13 y 0.65 ± 0.13, respectivamente. El desgaste del hueso fue más severo cuando el ensayo de pin-disco se llevó a cabo en fluido corporal simulado.