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Desenvolvimento e caracterização de novas ligas do sistema Ti-25Ta-Zr para aplicações biomédicas

Processo: 15/09480-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2015
Vigência (Término): 31 de outubro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Carlos Roberto Grandini
Beneficiário:Pedro Akira Bazaglia Kuroda
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Citotoxicidade   Microestruturas   Biomateriais   Ligas de titânio   Propriedades mecânicas

Resumo

Graças à excelente biocompatibilidade aliada à resistência a corrosão das ligas de titânio, sua aplicação na área de implantes ortopédicos e odontológicos ganharam força desde 1970. Entretanto o módulo de Young dessas ligas é ainda cerca de 2 a 4 vezes maior que o do osso humano. A liga de titânio mais utilizada para aplicações biomédicas é a Ti-6Al-4V, porém, estudos anteriores mostraram que o vanádio causa reações alérgicas nos tecidos humanos e o alumínio tem sido associado com desordens neurológicas. Assim, para contornar este problema, novas ligas de titânio sem a presença desses elementos estão sendo desenvolvidas, com a adição de diferentes elementos, geralmente os ²-estabilizadores, que podem alterar sua microestrutura e propriedades mecânicas, podendo tornar o titânio e suas ligas, mais promissores para a utilização como biomaterial. As ligas mais promissoras são as que apresentam nióbio, zircônio, molibdênio e tântalo como elementos de liga, adicionados ao titânio. O objetivo principal deste projeto é o desenvolvimento e caracterização de ligas do sistema Ti-25Ta-Zr, contendo diversos teores de zircônio, visando aplicações biomédicas. Foi escolhida como base a liga Ti-25Ta (% em peso), com ótimas propriedades mecânicas e biocompatível, além de possuir a coexistência das fases ±' (que possui estrutura hexagonal compacta) e da fase ±" (que possui estrutura ortorrômbica). Em ligas de titânio, tanto o elemento substitucional como tratamentos termomecânicos tem forte influência na estrutura e propriedades das ligas. Assim, este projeto também visa avaliar o efeito do elemento substitucional zircônio na estrutura, microestrutura, algumas propriedades mecânicas selecionadas (dureza e módulo de elasticidade), além da biocompatibilidade das ligas preparadas. Em paralelo, pretende-se também investigar a influência de tratamentos térmicos e processamentos mecânicos, na estrutura, microestrutura e propriedades mecânicas selecionadas.

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)
KURODA, P. A. B.; LOURENCO, M. L.; CORREA, D. R. N.; GRANDINI, C. R. Thermomechanical treatments influence on the phase composition, microstructure, and selected mechanical properties of Ti-20Zr-Mo alloys system for biomedical applications. Journal of Alloys and Compounds, v. 812, JAN 5 2020. Citações Web of Science: 5.
PEDRO AKIRA BAZAGLIA KURODA; MYCAELLA VIEIRA DO NASCIMENTO; CARLOS ROBERTO GRANDINI. Preparação e caracterização de uma liga de titânio com a adição de tântalo e zircônio para aplicações biomédicas. MATERIA-RIO DE JANEIRO, v. 25, n. 2, p. -, 2020.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
KURODA, Pedro Akira Bazaglia. Desenvolvimento e caracterização de novas ligas do sistema Ti-Ta-Zr para aplicações biomédicas. 2019. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Ciências (FC).

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