Desenvolvimento e caracterização de ligas do sistema Ti-10Mo-xMn (0, 2, 4, 6 e 8 %p.) visando aplicações biomédicas

• Autor(a) principal: Lourenço, Mariana Luna
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/251160
• topic: Ti-Mo-Mn; Tratamento térmico; Microestrutura; Biomaterial; Thermal treatment; Microstructure; Biomaterial

Ligas de Ti estão sendo extensivamente estudadas para serem utilizadas como biomaterial. Com o aumento da qualidade de vida, a expectativa de vida vem aumentando, e com isso também a demanda por implantes. Cientistas buscam ligas de Ti do tipo β por apresentarem baixo módulo de elasticidade, o que evita o efeito “stress shielding”, que ocorre quando módulo de elasticidade do osso humano tem valor diferente do implante, causando perda de densidade óssea ao redor do material implantado, resultando no afrouxamento do implante, dor ao paciente e a necessidade de cirurgias de reparação. O Ti tornou-se popular para ser usado como biomaterial devido à sua excelente combinação de resistência mecânica, módulo de elasticidade e biocompatibilidade. O Mo aumenta a resistência mecânica do material e está entre os elementos mais cotados para a formação de ligas do tipo β. O Mn aumenta a resistência à corrosão, diminui o modulo de elasticidade, é um elemento essencial para o corpo humano, apresentando boa biocompatibilidade e apresenta baixo custo comparado com o Mo. Visto as boas propriedades dos elementos, fez-se um sistema ternário para estudo. Neste trabalho, previamente foi realizado estudos teóricos para analisar o design das ligas, de forma a avaliar a estabilidade da fase β. O presente trabalho teve como objetivo preparar ligas do sistema Ti-10Mo-xMn (x = 0, 2, 4, 6, 8 %p), e analisar a influência de alguns tratamentos térmicos e do elemento substitucional na estrutura, microestrutura, algumas propriedades mecânicas, e seu caráter citotóxico. As ligas foram obtidas por fusão à arco-voltaico e submetidas a processamentos termomecânicos, como homogeneização, laminação e recozimento. Posteriormente, foram caracterizadas em termos dos aspectos químico, estrutural, microestrutural, eletroquímico e mecânico, com o propósito de melhor compreender a relação microestrutura e propriedades das ligas. As ligas apresentaram uma estrutura cristalina β metaestável, obtendo as fases β, α e α’’ dependendo da concentração dos elementos de liga e das condições de processamento. Os testes de citotoxicidade preliminar indicaram ausência de efeitos deletérios na viabilidade celular com células osteoblásticas em todas as ligas.