Estudo da nitretação a plasma da liga TI6AL4V ELI para aplicação ortopédica

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Fontoura, Cristian Padilha
• Orientador(a): Aguzzoli, Cesar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Materiais biomédicos; Biocompatibilidade; Nitruração; Ligas de titânio
• Palavras-chave em Inglês: Biomedical materials; Biocompatibility; Nitriding; Titanium alloys
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/5512

Os implantes intra-corpóreos feitos com titânio ainda são uma parcela significativa dos componentes metálicos da artroplastia, devido à excelente biocompatibilidade e baixas características alergênicas e tóxicas. No entanto, modificações de superfície são de suma importância para tais aplicações, visando a melhoria de desempenho tribológico. Neste trabalho, a nitretação a plasma de Ti6Al4V em configuração cátodo oco foi analisada estatisticamente, variando-se tempos e temperaturas do processo e avaliando-se as superfícies resultantes. Todas as superfícies mostraram uma camada em microescala, contendo nitretos de titânio. Os discos nitretados apresentaram maior molhabilidade, rugosidade e dureza, devido à penetração de nitrogênio nos substratos. Uma condição ideal para nitretação a plasma a 940 °C por 3 horas foi alcançada. Testes de desgaste e corrosão foram realizados para avaliar a superfície resultante em comparação com as amostras originais. Observou-se uma melhoria significativa na resistência ao desgaste, com um coeficiente de desgaste cerca de três vezes menor do que o original, devido à camada de compostos de caráter cerâmico. O resultado dos ensaios eletroquímicos aponta para uma superfície mais corrosiva em uma solução de fluido corporal, mas não o suficiente para torná-la bioincompatível. Ensaios biológicos mostraram que a superfície nitretada não é tóxica, de acordo com a análise citotóxica in vitro padronizada pela ISO e os testes de adesão celular através de linhas celulares de fibroblastos de camundongo L929. A proliferação celular diminuiu ao longo do tempo nas amostras tratadas, em parte devido à superfície micro-ranhurada e seu caráter hidrofílico.