Obtenção e caracterização de revestimentos menos rígidos de ligas Ti-Nb e Ti-Nb-Cu processados por laser para aplicação como biomaterial

Abstract

Agradeço a todos que durante os anos de doutorado estiveram ao meu lado.Todo trabalho se torna mais agradável quando temos em sua trajetória pessoas que trazem ânimo, conforto e alegria.Dessa forma, gostaria de agradecer primeiramente a Deus, pela vida, pela saúde, por me dar disposição e, principalmente, por sempre colocar pessoas incríveis no meu caminho. Agradeço à minha família, em especial ao meu marido Eduardo, por sempre me apoiar em todas as minhas decisões e à minha filha Helena, pela compreensão e carinho. Agradeço ao meu orientador Prof. Dr. João Fogagnolo, pela confiança desde a época do mestrado e pela amizade. Agradeço também a todos os professores e funcionários da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp. Agradeço ao Prof. Dr. Rubens Caram, por sempre disponibilizar seu laboratório e pelos conselhos. Agradeço à Profa. Dra. Ângela Luzo, do HC-Unicamp, por permitir a realização dos ensaios de citocompatibilidade. Agradeço à Profa. Dra. Eliana Rigo, pela colaboração com os ensaios de bactericidade. Agradeço à Profa. Dra. Alessandra Cremasco, pela contribuição com os ensaios de corrosão. Agradeço ao Infabic, em especial aos técnicos Mariana e Vitor, pelo uso do microscópio confocal. Agradeço ao LNNano, pertencente ao CNPEM, pela utilização do equipamento XPS.

Laser surface melting (LSM) applied to sintered Ti-Nb-Zr alloys

“…Quanto ao formato geométrico, observando as micrografias, afirma-se que a passagem do feixe de laser na superfície das amostras resultou na formação de calotas com formatos que A presença de macroporosidades foi observada nas ZF de todos os cordões isolados da Figura 4.7. A formação dos poros se dá pela contração que ocorre durante a solidificação, resultando na evaporação do material e consequente aprisionamento do gás gerado durante o processo (CARVALHO, 2018;FOGAGNOLO et al, 2016;PEREZ, 2015). Nota-se que as dimensões e quantidade de porosidades tendem a aumentar nos cordões produzidos com maiores densidades de energia (DE), a partir das potências 300 e 450W.…”

“…Em adição, as ligas do tipo β são amplamente investigadas devido a possibilidade de se obter materiais com módulos de elasticidade reduzidos. A redução do módulo de elasticidade contribui para a não ocorrência de efeitos como o stress-shielding, traduzido ao português como blindagem de tensões, fenômeno que resulta na reabsorção óssea e consequentemente no afrouxamento do dispositivo implantado, levando à necessidade da realização de novos procedimentos cirúrgicos para ajustar ou substituir os implantes iniciais ou removê-los (BIESIEKIERSK et al, 2018;CARVALHO, 2018).…”

“…Quando uma estrutura metálica é inserida no corpo e esse material entra em contato com o tecido ósseo, ocorre o redirecionamento de cargas aplicadas para o implante e não ao osso. Esse redirecionamento implica negativamente no processo de adaptação do osso aos estímulos recebidos a partir das cargas aplicadas, impedindo que ocorram os processos naturais de atrofia e hipertrofia, seguindo a lei de Wolf(CARVALHO, 2018). A medida em que o tecido ósseo deixa de ser mecanicamente estimulado, ocorre uma readaptação do osso que resulta na reabsorção da massa óssea, levando ao afrouxamento do dispositivo implantado(ARIFIN, 2014).Geetha e colaboradores (2009) compara os módulos de elasticidade de ligas de Ti considerando as fases presentes em cada liga (Tabela 1).…”

“…Estudos apontam ainda os efeitos positivos em memória de forma e superelasticidade em ligas Ti-Nb quando processadas termomecanicamente, além da ductilidade que permite a produção de dispositivos médicos com geometrias mais versáteis s(BONISCH et al, 2013;SIMHACHALAM;RAMANAIAH, 2015).No sistema Ti-Nb, o Nb atua como um elemento β-estabilizador isomorfo e quando adicionado ao sistema em quantidades suficientes, ocorre a diminuição da temperatura βtransus podendo levar a estabilização da fase β em temperatura ambiente (LÜTJERING;WILLIAMS, 2007). Esse comportamento torna o Nb um elemento atrativo para o desenvolvimento de ligas biomédicas, uma vez que ligas do tipo β tendem a apresentar módulos de elasticidade mais baixos em comparação as ligas metálicas comumente utilizadas(MENG et al, 2014;CARVALHO, 2018;dos ANJOS et al, 2020).…”

“…As regiões escuras são formadas por precipitações de martensita no formato de agulhas, também observadas espalhadas no interior das colunas. SegundoCarvalho (2018), essas formações mais escuras estão associadas à concentração do elemento Ti aglomerado nas extremidades das colunas e ao menor teor de Nb nessas áreas.…”