Novas Ligas do Sistema Ti-Mo-Mn com Baixo Módulo de Elasticidade 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, sempre em longo prazo. 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 ainda 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, porém, o custo destes elementos é muito elevado. O manganês pode ser um forte candidato como elemento de liga para o desenvolvimento de novas ligas de titânio do tipo ², em razão de sua abundância, baixa citotoxicidade e baixo custo. O objetivo deste projeto é preparar e caracterizar novas ligas do sistema Ti-Mo-Mn, visando aplicações biomédicas. As ligas foram projetadas utilizando a Teoria do Orbital Molecular, serão obtidas por fusão a arco e caracterizadas química, estrutural, microestrutural e mecanicamente, com o propósito de melhor compreender a relação microestrutura e propriedades da liga. 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 dos elementos substitucionais 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. (AU)