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Efeito de elementos intersticiais nas propriedades mecânicas, corrosão e biocompatibilidade de ligas Ti-Nb

Processo: 09/16731-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2010
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2011
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Carlos Roberto Grandini
Beneficiário:Luciano Monteiro da Silva
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Módulo de elasticidade   Ligas de titânio   Intersticiais   Biomateriais   Corrosão   Teste de biocompatibilidade

Resumo

Devido a características como resistência à corrosão e biocompatibilidade excelentes, 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 elasticidade, resistência à corrosão e características de biocompatibilidade. Entretanto, os valores do módulo de elasticidade dessas ligas ainda são cerca de 2-4 vezes superiores os do osso. O preço considerado elevado é um dos contrapontos na utilização de titânio e suas ligas, no entanto este preço é apenas ligeiramente superior se comparado com ligas Co-Cr e certos tipos de aços usados. A liga de titânio mais utilizada para aplicações biológicas é a liga Ti-6Al-4V. 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. Porém, foi relatado anteriormente que o vanádio causa efeitos citotóxicos e reações adversas em alguns tecidos, enquanto o alumínio tem sido associado com desordens neurológicas. 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 e as medidas de espectroscopia mecânica constituem uma ferramenta poderosa para o estudo da interação destes elementos substitucionais e intersticiais com a matriz metálica. O principal objetivo deste projeto é estudar o efeito de elementos intersticiais pesados (como oxigênio, por exemplo) em solução sólida, presentes em ligas Ti-Nb (tanto em fase ± como em fase ²) nas propriedades mecânicas da liga através de medidas de espectroscopia (módulo de elasticidade), ensaios de resistência à tração e fadiga e microdureza Vickers. Para tanto, as amostras serão caracterizadas por intermédio de difração de raios X (DRX), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), testes de corrosão e biocompatibilidade.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LUCIANO MONTEIRO DA SILVA; ANA PAULA ROSIFINI ALVES CLARO; MARÍLIA AFONSO RABELO BUZALAF; CARLOS ROBERTO GRANDINI. Influence of the substitutional solute on the mechanical properties of Ti-Nb binary alloys for biomedical use. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 15, n. 3, p. 355-358, Jun. 2012.
DA SILVA, LUCIANO MONTEIRO; ROSIFINI ALVES CLARO, ANA PAULA; RABELO BUZALAF, MARILIA AFONSO; GRANDINI, CARLOS ROBERTO. Influence of the Substitutional Solute on the Mechanical Properties of Ti-Nb Binary Alloys for Biomedical Use. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 15, n. 3, p. 355-358, MAY-JUN 2012. Citações Web of Science: 6.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SILVA, Luciano Monteiro da. Efeito de elementos substitucionais e intersticiais na microestrutura, dureza e módulo de elasticidade de ligas Ti-Nb. 2014. 132 f. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp) Faculdade de Ciências.

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