Efeito de Elementos Intersticiais na Microestrutura, Propriedades Elásticas e Biocompatibilidade de Ligas Ti-Mo

• Processo: 09/00042-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2011
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Carlos Roberto Grandini
• Beneficiário: Carlos Roberto Grandini
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Biomateriais Biomateriais metálicos Teste de biocompatibilidade Anelasticidade Intersticiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anelasticidade | biocompatibilidade | Biomateriais | Intersticiais | Ligas Ti-Mo | Módulo elástico | Biomateriais Metálicos

Resumo

O titânio e algumas de suas ligas têm sido vastamente usados na fabricação de próteses e dispositivos especiais nas áreas médica e odontológica desde 1970 devido às suas propriedades como baixos valores de módulo de Young, resistência à corrosão e características de biocompatibilidade. Entretanto, os valores do módulo de Young dessas ligas ainda são cerca de 2-4 vezes superiores os do osso.A liga Ti-6Al-4V é a liga de titânio mais utilizada para aplicações biológicas. Sua formulação varia ligeiramente dependendo do padrão escolhido pelo fabricante. Quanto maior for o conteúdo de oxigênio, nitrogênio, ou vanádio, maior será sua resistência e o inverso, quanto menor for o conteúdo destes elementos maior será a tenacidade à fratura, a ductilidade e a resistência à corrosão. Entretanto, recentemente, foi descoberto que o vanádio causa efeitos citotóxicos e reações adversas em alguns tecidos, enquanto o alumínio tem sido associado com desordens neurológicas. Assim, muitas pesquisas têm procurado alternativas à liga Ti-6Al-4V, na tentativa de se obter ligas com resistência mecânica similar (ou mais elevada), menor módulo de elasticidade e maior biocompatibilidade. As ligas mais promissoras são as que apresentam Nb, Zr, Mo e Ta como elementos de liga, adicionados ao Ti. Recentemente, ligas contendo elementos estabilizadores da fase beta (Nb, Ta, Zr e Mo) têm sido consideradas, dentre as quais se destacam ligas de Ti-Mo (TM).A presença de elementos intersticiais (O, C, N e H) altera de maneira significativa as propriedades mecânicas da liga, principalmente suas propriedades elásticas, causando endurecimento ou enfraquecimento da liga. As medidas de espectroscopia mecânica constituem uma ferramenta poderosa para o estudo da interação destes elementos substitucionais e intersticiais com a matriz metálica.No Brasil, grande parte dos biomateriais utilizados é importada, levando ao encarecimento do produto final, bem como um ônus significativo para o balanço de pagamentos, demonstrando ser de grande importância o domínio e nacionalização da ciência e tecnologia no desenvolvimento e caracterização de novas ligas de titânio aplicadas como biomateriais .Neste sentido, muitos esforços vem sendo efetuados no sentido de caracterizar e compreender o comportamento mecânico e bioquímico de ligas TM, em função dos processos de obtenção e tratamentos termo-mecânico, que exercem grande influência nas propriedades das ligas de titânio com estrutura quase beta, sem alterar o módulo de elasticidade e espera-se com este projeto, poder contribuir para a compreensão da influência de elementos intersticiais em algumas propriedades físicas das ligas Ti-Mo. (AU)