Desenvolvimento de uma nova liga quaternária Ti25Ta25Nb3Sn para aplicações odontológicas

Abstract

Metallic biomaterials have been used for biomedical applications, such as cardiovascular, orthopaedics and orthodontics, due to properties. However, although their corrosion resistance these materials can be corrode when exposed oral environment. Metals ion release can produce undesirable toxicity, principally in alloys containing Ni, as NiTi. In this study, a new quaternary alloys with non-cytotoxic elements Ti, Ta, Nb and Sn was processed and evaluated. Alloys were processing in arc melting furnace with argon atmosphere from sheets of commercially pure elements. Ingots will be melted and re-melted ten times at least and homogenized (1000°C for 86.4 ks) for eliminated segregation chemical after cold-worked by swaging. Phases were evaluated by XRD (X-ray diffraction) analysis. Microhardness and tension test was carried out to evaluate mechanical properties. Corrosion behaviors was investigated in fluoride solution by electrochemical polarization. Young's modulus and cytotoxicity of the new alloy were also evaluated. In our study, for quaternary alloy Ti25Ta25Nb3Sn the stabilization of beta phase was maintained. It was observed that the elastic modulus of Ti25Ta25Nb3Sn (65GPa) was lower than CP Ti (105 GPa) and Ti6Al4V (110 GPa) and slightly higher than Ti25Ta25Nb (55GPa) alloy. The addition of Sn suppressed the double yielding verified on ternary alloy Ti25Ta25Nb.Electrochemical studies showed that stable passive oxide film was formed on the Ti25Ta25Nb3Sn surface and non-toxicity was observed after MTT assays. Results obtained showed that Ti25Ta25Nb3Sn alloy is indicated for biomedical applications

Materiais biometálicos são usados para aplicações biomédicas, como cardiovasculares, ortopédicas e odontológicas, devido as suas propriedades, como biocompatibilidade e adequadas propriedades mecânicas, como resistência à corrosão em ambiente corpóreo. E pela combinação de resistência ao desgaste e baixo módulo de elasticidade. Entretanto, apesar da sua excelente resistência a corrosão estes materiais podem ser corroídos quando expostos em ambiente oral. A liberação de ions metálicos pode produzir toxicidade indesejável, principalmente em ligas contendo níquel como NiTi. Nesse estudo, uma nova liga quaternária contendo elementos não citotóxicos Ti, Ta, Nb e Sn, foi processada e avaliada. As ligas foram processadas em forno de arco voltáico em atmosfera de argônio, a partir de chapas dos elementos comercialmente puros. Os lingotes foram fundidos, refundidos por pelo menos dez vezes e homogeneizados (1000 ° C para 86,4 ks) para eliminar a segregação, após trabalho a frio em prensa rotativa. As fases foram avaliadas por análises de XDR (Difração de raios X). Teste de microdureza e de tração foram realizado para avaliar as propriedades mecânicas. Comportamento de corrosão foi investigado em solução de fluoreto em polarização eletroquímica. Módulo de elasticidade e citotoxicidade da nova liga também foram avaliados. Neste estudo, para a liga quaternário Ti25Ta25Nb3Sn a estabilização da fase beta foi mantida. O módulo de elasticidade de Ti25Ta25Nb3Sn (65GPa) foi menor do que do titânio (105 GPa) e Ti6Al4V (110 GPa), sendo ligeiramente maior do que Ti25Ta25Nb liga (55GPa). A adição de Sn inibiu o duplo escoamento verificado na liga ternária Ti25Ta25Nb. Estudos eletroquímicos mostraram que o filme de óxido passivo formado ficou estável sobre a superfície da liga Ti25Ta25Nb3Sn e a não-toxicidade foi ... ( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)