Síntese in-situ de compósitos de matriz à base de Ti com gradiente funcional produzidos por rota metalúrgica líquida de baixo custo

• Processo: 19/07953-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Luís Augusto Sousa Marques da Rocha
• Beneficiário: Vinícius Richieri Manso Gonçalves
• Supervisor: Fatih Toptan
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade do Minho (UMinho), Portugal
• Vinculado à bolsa: 18/00746-6 - Desenvolvimento e caracterização de compósitos in-situ de matriz de Ti-Nb para aplicação biomédica, BP.DD
• Assunto(s): Artroplastia de quadril Envelhecimento da população Desenvolvimento de novos materiais Prótese de quadril Materiais compósitos de matriz metálica Resistência mecânica Desgaste dos materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compósitos de Matriz Metálica | Fundição centrífuga | gradiente funcional | Ligas de Titânio-Nióbio | resistencia mecanica | tribocorrosão | Compósitos de Matriz Metálica

Resumo

A artroplastia total do quadril tem se tornado uma cirurgia cada vez mais comum, principalmente devido ao envelhecimento da população. Como resultado, o desenvolvimento de novos materiais para este tipo de prótese é uma questão de extrema importância, visando maior durabilidade e eficiência. Atualmente, a prótese de quadril é modular, dividida em quatro componentes. Um desses componentes é a haste femoral, comumente feita de materiais à base de titânio. O atrito que ocorre em um ambiente corrosivo, na região de união entre a haste e a cabeça femoral, tem sido uma preocupação nos últimos anos. A solução para este problema pode ser alcançada pela fabricação de um compósito com gradiente funcional, a fim de obter maior resistência ao desgaste para a haste na região de união com a cabeça femoral. Assim, o presente trabalho tem como objetivo aplicar uma técnica inovadora e de baixo custo para a produção de bio-compósitos de matriz metálica com gradiente funcional (bio-FGMMCs). A ideia consiste em aplicar a fundição centrífuga para infiltrar metal fundido em uma pré-forma com gradiente funcional, que será obtida pela prensagem de pó e processada via metalurgia do pó com técnica conhecida como "space holder". Neste caso, para obter as propriedades requeridas, uma liga de titânio-nióbio foi escolhida como matriz metálica para promover alta resistência à corrosão e baixo módulo de elasticidade. Ao mesmo tempo, a formação in situ de duros reforços cerâmicos permitirá aumentar a resistência ao desgaste. Portanto, o desafio será entender o comportamento eletroquímico, tribo-eletroquímico e mecânico desses bio-compósitos de matriz metálica (bio-MMCs) como uma função do tipo de reforço e da fração de volume, e finalmente projetar e processar um bio-FGMMC de acordo com os dados experimentais obtidos. (AU)

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)

GONCALVES, VINICIUS RICHIERI MANSO; CAHA, IHSAN; ALVES, ALEXANDRA CRUZ; TOPTAN, FATIH; ROCHA, LUIS AUGUSTO. Improved Tribocorrosion Behavior Obtained by In-Situ Precipitation of Ti2C in Ti-Nb Alloy. METALS, v. 12, n. 6, p. 17-pg., 2022-06-01. (19/07953-0, 17/24300-4, 18/00746-6)