Caracterização do efeito da rugosidade em filmes finos de TiNb sobre o aço 316L para aplicação na biomedicina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sato, Patrícia Suemi
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9063
Resumo: With the increase in life expectancy, there has been a raise in the use of prostheses due to the need to replace parts of the human body. To avoid tissue rejection, metal alloys from implants should be biocompatible. The Ti-6Al-4V alloy is widely used in prostheses, however, aluminum presents tissue irritation and inflammation issues and vanadium oxide is unstable, with a high probability of being cytotoxic. Thus, the search for new alternatives has reached the Ti-β alloys, whose properties are more similar to those of the human bone and its structure can present stable or metastable phases according to the quantity of the alloying elements. Unfortunately, Ti prosthesis have a high price compared to the 316L and 316L stainless steel ones, as the later do not have the biocompatibility characteristics of Ti. It seems an interesting research topic about how to use a Ti alloy coating in stainless steel for biomedical application. To be able to deposit the metal alloy, magnetron sputtering is a good choice, since this technique is largely used to obtain thin films due to the quality of the formed films, their high deposition rate, low pressure work and less intense electron bombardment of the substrate. Consequently, it has been used in the manufacture of thin films of Ti and its alloys for biomedical applications. There is no notice of another research group working in this theme. In this project, the objective is to study the influence of the surface change on the deposition of the thin films and if there is difference in the composition when performing chemical cleaning before spraying.
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The Ti-6Al-4V alloy is widely used in prostheses, however, aluminum presents tissue irritation and inflammation issues and vanadium oxide is unstable, with a high probability of being cytotoxic. Thus, the search for new alternatives has reached the Ti-β alloys, whose properties are more similar to those of the human bone and its structure can present stable or metastable phases according to the quantity of the alloying elements. Unfortunately, Ti prosthesis have a high price compared to the 316L and 316L stainless steel ones, as the later do not have the biocompatibility characteristics of Ti. It seems an interesting research topic about how to use a Ti alloy coating in stainless steel for biomedical application. To be able to deposit the metal alloy, magnetron sputtering is a good choice, since this technique is largely used to obtain thin films due to the quality of the formed films, their high deposition rate, low pressure work and less intense electron bombardment of the substrate. Consequently, it has been used in the manufacture of thin films of Ti and its alloys for biomedical applications. There is no notice of another research group working in this theme. In this project, the objective is to study the influence of the surface change on the deposition of the thin films and if there is difference in the composition when performing chemical cleaning before spraying.Com o aumento da expectativa de vida, houve um aumento no uso de próteses devido à necessidade de substituir alguma parte do corpo humano. As ligas metálicas utilizadas em implantes devem ser biocompatíveis, para evitar a rejeição pelo corpo. Uma liga muito utilizada é a Ti-6Al-4V, entretanto o alumínio possui problemas de irritação e inflamação de tecidos e o óxido de vanádio é instável, com alta probabilidade de ser citotóxico. Assim, a procura de novas alternativas chegou-se as ligas de Ti-β, cujas propriedades são mais parecidas com as do osso humano e sua estrutura pode apresentar fases estáveis ou metaestáveis de acordo com a quantidade dos seus elementos de liga. Entretanto, próteses de Ti tem um preço alto em relação as de aço inoxidável 316 e 316L. Como estas não possuem as características de biocompatibilidade do Ti, é interessante utilizar um recobrimento de liga de Ti em aço para uso biomédico. Para a deposição da liga metálica, o processo de pulverização magneto-catódica é de grande interesse. Essa técnica consagrou-se na deposição de filmes finos devido a sua alta taxa de deposição, trabalho a baixas pressões, bombardeamento menos intenso de elétrons no substrato e qualidade do filme formado. Consequentemente, passou a ser utilizada na fabricação de filmes finos de Ti e suas ligas para aplicações biomédicas. O objetivo deste projeto é estudar a influência da alteração da superfície na deposição dos filmes finos, ou seja, se há diferença na composição ao se realizar limpeza química antes da pulverização. É importante notar que não se tem notícia de outro grupo de pesquisa trabalhando no mesmo tema.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarBiomateriaisPulverização catódicaFilmes finosBiomaterialsMagnetron sputteringThin filmsENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICACaracterização do efeito da rugosidade em filmes finos de TiNb sobre o aço 316L para aplicação na biomedicinaCharacterization of the effect of surface roughness on thin films of Ti-Nb on 316L stainless steel for biomedicine applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline6006004f37a9bd-afa3-440f-88bd-0e061ab6c9fcinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissPSS.pdfDissPSS.pdfapplication/pdf2648669https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9063/1/DissPSS.pdfac3f76c4b2b9666e9decfa0e9745deceMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81957https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9063/2/license.txtae0398b6f8b235e40ad82cba6c50031dMD52TEXTDissPSS.pdf.txtDissPSS.pdf.txtExtracted texttext/plain55588https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9063/3/DissPSS.pdf.txt91df02cd311b197ef9b2dae1e952e9eeMD53THUMBNAILDissPSS.pdf.jpgDissPSS.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6551https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9063/4/DissPSS.pdf.jpg4db342d0ba00d14d967be8152ee6d7f6MD54ufscar/90632023-09-18 18:31:43.766oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/9063TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEKCkNvbSBhIGFwcmVzZW50YcOnw6NvIGRlc3RhIGxpY2Vuw6dhLCB2b2PDqiAobyBhdXRvciAoZXMpIG91IG8gdGl0dWxhciBkb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IpIGNvbmNlZGUgw6AgVW5pdmVyc2lkYWRlCkZlZGVyYWwgZGUgU8OjbyBDYXJsb3MgbyBkaXJlaXRvIG7Do28tZXhjbHVzaXZvIGRlIHJlcHJvZHV6aXIsICB0cmFkdXppciAoY29uZm9ybWUgZGVmaW5pZG8gYWJhaXhvKSwgZS9vdQpkaXN0cmlidWlyIGEgc3VhIHRlc2Ugb3UgZGlzc2VydGHDp8OjbyAoaW5jbHVpbmRvIG8gcmVzdW1vKSBwb3IgdG9kbyBvIG11bmRvIG5vIGZvcm1hdG8gaW1wcmVzc28gZSBlbGV0csO0bmljbyBlCmVtIHF1YWxxdWVyIG1laW8sIGluY2x1aW5kbyBvcyBmb3JtYXRvcyDDoXVkaW8gb3UgdsOtZGVvLgoKVm9jw6ogY29uY29yZGEgcXVlIGEgVUZTQ2FyIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSB0ZXNlIG91IGRpc3NlcnRhw6fDo28KcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBhIFVGU0NhciBwb2RlIG1hbnRlciBtYWlzIGRlIHVtYSBjw7NwaWEgYSBzdWEgdGVzZSBvdQpkaXNzZXJ0YcOnw6NvIHBhcmEgZmlucyBkZSBzZWd1cmFuw6dhLCBiYWNrLXVwIGUgcHJlc2VydmHDp8Ojby4KClZvY8OqIGRlY2xhcmEgcXVlIGEgc3VhIHRlc2Ugb3UgZGlzc2VydGHDp8OjbyDDqSBvcmlnaW5hbCBlIHF1ZSB2b2PDqiB0ZW0gbyBwb2RlciBkZSBjb25jZWRlciBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcwpuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4gVm9jw6ogdGFtYsOpbSBkZWNsYXJhIHF1ZSBvIGRlcMOzc2l0byBkYSBzdWEgdGVzZSBvdSBkaXNzZXJ0YcOnw6NvIG7Do28sIHF1ZSBzZWphIGRlIHNldQpjb25oZWNpbWVudG8sIGluZnJpbmdlIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIGRlIG5pbmd1w6ltLgoKQ2FzbyBhIHN1YSB0ZXNlIG91IGRpc3NlcnRhw6fDo28gY29udGVuaGEgbWF0ZXJpYWwgcXVlIHZvY8OqIG7Do28gcG9zc3VpIGEgdGl0dWxhcmlkYWRlIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcywgdm9jw6oKZGVjbGFyYSBxdWUgb2J0ZXZlIGEgcGVybWlzc8OjbyBpcnJlc3RyaXRhIGRvIGRldGVudG9yIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBwYXJhIGNvbmNlZGVyIMOgIFVGU0NhcgpvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUKaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3Ugbm8gY29udGXDumRvIGRhIHRlc2Ugb3UgZGlzc2VydGHDp8OjbyBvcmEgZGVwb3NpdGFkYS4KCkNBU08gQSBURVNFIE9VIERJU1NFUlRBw4fDg08gT1JBIERFUE9TSVRBREEgVEVOSEEgU0lETyBSRVNVTFRBRE8gREUgVU0gUEFUUk9Dw41OSU8gT1UKQVBPSU8gREUgVU1BIEFHw4pOQ0lBIERFIEZPTUVOVE8gT1UgT1VUUk8gT1JHQU5JU01PIFFVRSBOw4NPIFNFSkEgQSBVRlNDYXIsClZPQ8OKIERFQ0xBUkEgUVVFIFJFU1BFSVRPVSBUT0RPUyBFIFFVQUlTUVVFUiBESVJFSVRPUyBERSBSRVZJU8ODTyBDT01PClRBTULDiU0gQVMgREVNQUlTIE9CUklHQcOHw5VFUyBFWElHSURBUyBQT1IgQ09OVFJBVE8gT1UgQUNPUkRPLgoKQSBVRlNDYXIgc2UgY29tcHJvbWV0ZSBhIGlkZW50aWZpY2FyIGNsYXJhbWVudGUgbyBzZXUgbm9tZSAocykgb3UgbyhzKSBub21lKHMpIGRvKHMpCmRldGVudG9yKGVzKSBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGEgdGVzZSBvdSBkaXNzZXJ0YcOnw6NvLCBlIG7Do28gZmFyw6EgcXVhbHF1ZXIgYWx0ZXJhw6fDo28sIGFsw6ltIGRhcXVlbGFzCmNvbmNlZGlkYXMgcG9yIGVzdGEgbGljZW7Dp2EuCg==Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:43Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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