Dissertação
Avaliação da resistência à corrosão e citotoxicidade de ligas Ti-35Nb-xTa submetidas à tratamentos de superfície
Evaluation of the corrosion resistance and cytotoxicity of the Ti-35Nb-xTa alloys submitted to surface treatments
Registro en:
LIMA, Thamyres Moura. Avaliação da resistência à corrosão e citotoxicidade de ligas Ti-35Nb-xTa submetidas à tratamentos de superfície. 2018. 63 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2018.
Autor
Lima, Thamyres Moura
Institución
Resumen
Titanium and its alloys are considered to be the most attractive metallic materials for implants because of their excellent mechanical properties, superior biocompatibility and better corrosion resistance in comparison with conventional alloys. Corrosion resistance is a crucial property for this kind of application once physiological fluids are chloride containing solutions. Moreover, their biocompatibility is directly associated with this property. As a result, surface modifications are being utilized on implant surfaces to guarantee an optimal performance. Therefore, in this work, Ti–35Nb–xTa (x = 0; 2.5; 5.0; 7.5) (% wt) alloys were solution treated at 1000◦C /1h and cooled under water, anodized at 20 V for 1 h, and then submitted to electrochemical and cytotoxicity tests, with the intention to evaluate their corrosion resistance and biocompatibility. These tests were also realized in alloys without surface modifications. Outcomes show that the alloys containing bigger amounts of Ta present higher corrosion resistance in SBF. In the anodized alloys, it is also observed an increasing trend when Ta is added to Ti–35Nb alloys. Their higher values of resistance to polarization, Rp, indicate that the formed anodic oxide films provide a better protecting barrier against aggressive ions. In cytotoxicity experiments, the analysis of the data shows that none of the tested samples was cytotoxic after one day of contact with the cells. Comparisons between groups show that there were no statistical differences, except for the Ti-35Nb-7.5Ta alloy without surface modification. O titânio e suas ligas são os materiais mais atrativos para implantes devido as suas excelentes propriedades mecânicas, maior biocompatibilidade e melhor resistência à corrosão em comparação com as ligas convencionais. Para este tipo de aplicação, a resistência à corrosão é crucial, uma vez que os fluidos fisiológicos são eletrólitos agressivos que contém íons cloreto. Diante deste fato, as modificações de suas superfícies têm sido propostas como uma maneira de garantir um alto desempenho do implante tanto na resistência à corrosão como na melhoria do processo de osteointegração. Portanto, neste trabalho, ligas Ti–35Nb–xTa (x = 0; 2.5; 5.0; 7.5) foram solubilizadas a 1000 °C /1h, resfriadas em água e posteriormente anodizadas a 20V por 1h. Em seguida então submetidas aos testes eletroquímicos e de citotoxicidade com o intuito de avaliar a resistência à corrosão e biocompatibilidade. Os resultados mostram que ligas contendo maiores teores de Ta apresentam maiores resistências à corrosão em SBF, antes e após o processo de anodização. O aumento da concentração do tântalo desloca as curvas de polarização anódica para regiões de menores densidades de corrente e as resistência à polarização, Rp, indicam que o filme de óxido fornece uma melhor barreira contra os íons agressivos à medida que o tântalo é adicionado à liga. Nos experimentos de citotoxicidade, a análise de dados mostra que nenhuma das amostras testadas foi citotóxica após um dia de contato com as células. As comparações entre os grupos mostram que não existem diferenças estatísticas entre eles, exceto para a Ti-35Nb-7.5Ta não anodizada, que apresentou uma maior quantidade de células vivas. São Cristóvão, SE