Desenvolvimento e Caracterização de novas Ligas do Sistema Ti-25Ta-Zr para Aplicações Biomédicas

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.