Desenvolvimento e caracterização de ligas do sistema Ti-10Mo-Zr para aplicações biomédicas

• Autor(a) principal: Rodrigues, Israel Ramos
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/242363
• topic: Biomateriais; Ligas de Titânio; Zircônio; Biomaterials; Titanium alloys; Zirconium

O titânio é um dos metais mais utilizados como elemento de fabricação de implantes ortopédicos. Este elemento possui aspectos muito interessantes como excelentes propriedades mecânicas e biológicas, motivo de seu interesse em aplicações biomédicas. O titânio, como elemento puro, possui dimorfismo, ou seja, possui estrutura hexagonal compacta, fase α, estável até 862°C e para temperaturas acima dela, revela estrutura cúbica de corpo centrado, fase β. O molibdênio faz parte de um conjunto de elementos, denominados estabilizadores β. Esses elementos, quando misturados ao titânio, reduzem a temperatura de transição da fase α para β. O zircônio quando inserido na liga aumenta a resistência à corrosão e diminui o ponto de fusão, além de melhorar a biocompatibilidade da liga. Na presença de outro elemento β estabilizador, também ajuda a estabilizar esta fase. As ligas com predominância da fase β são as mais desejáveis para aplicação biomédica, devido à sua maior compatibilidade mecânica com o tecido ósseo. Os tratamentos térmicos visam reduzir a tensão residual da fusão ou deformações em alguns materiais, melhorando sua ductilidade, dureza e resistência à corrosão. As ligas do tipo β são as mais versáteis da classe ligas de titânio, ao oferecerem uma alta relação resistência/densidade, além de boa dureza e resistência a fadiga quando se comparada as ligas α e α+β . A partir disto, O presente estudo visa analisar os efeitos de liga dos elementos Zircônio e Molibdênio em conjunto com o Titânio, caracterizando as ligas ti-10Mo-Zr (30, 40 e 50% em peso) para aplicações como biomaterial. Os biomateriais em geral representam uma grande parcela dos produtos que estão ligados à área da saúde, sendo capaz de modificar o curso de um tratamento. As ligas foram fundidas a arco e submetidas a tratamentos térmicos de homogenização, laminação à quente e tratamento de solução. A divisão das caracterizações deste trabalho pode ser divididas por: caracterizações químicas, estruturais e microestruturais, mecânica e biológica. A estequiometria da liga se manteve dentro dos padrões nominais bem como a densidade. Nas micrografias foram observados grãos característicos da fase β. A dureza Vickers e as medidas do módulo de elasticidade mostraram uma alta dureza e baixo módulo de elasticidade que são uma vantagem sobre a compatibilidade mecânica do tecido/implante, diminuindo o efeito de blindagem óssea. Nos ensaios biológicos, as ligas apresentaram maior adesão que o grupo controle e não foram observados efeitos citotóxicos durante as medições.