Desenvolvimento e caracterização de ligas de Mg-Zn-Ca obtidas por metalurgia do pó com potencial aplicação como biomaterial

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Carvalho, Jorge Alberto de Medeiros
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Metalurgia do pó; Implantes cirúrgicos bioabsorvíveis; Ligas de MgZnCa; Liga metálica; Biomaterial; Produção intelectual; Modelamento e simulação de processos e fenômenos; Powder metallurgy; Bioabsorbable surgical implants; Mg-Zn-Ca alloys
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27240

Implantes cirúrgicos bioabsorvíveis fabricados por metalurgia do pó não são comumente observados nos dias atuais. Entretanto, o uso da metalurgia do pó pode ser uma boa forma de se fabricar implantes cirúrgicos com distintas composições, a depender das necessidades estruturais do osso a ser recuperado, reduzindo os seus custos de fabricação devido ao alcance, quase que imediato, das formas dos implantes desejados (net shape). Neste estudo, três ligas diferentes de Mg-Zn-Ca, denominadas M1 (Mg5Zn1Ca), M2 (Mg29Zn2Ca) e M3 (Mg53Zn4Ca), foram fabricadas por metalurgia do pó, sendo investigadas nas suas propriedades metalográficas, mecânicas e de resistência à corrosão em um fluido corporal simulado (Kokubo) a fim de se verificar sua viabilidade como um dispositivo cirúrgico bioabsorvível. Dentre as ligas avaliadas, a M3 (Mg53Zn4Ca) foi considerada potencialmente utilizável como implante bioabsorvível devido a sua microestrutura com tamanhos de grãos de 108,3 ± 21 μm, presença de segundas fases, tais como, MgZn², Mg₂Zn₁₁, Mg₂Zn₃ e Ca₂Mg₆Zn₃ nas regiões eutéticas e das fases Mg₅₁Zn₂₀, Ca₂Mg₅Zn₁₃ e Mg₁₂Zn₁₃ na região semi-peritérica, seus resultados em resistência mecânica, apresentando valores de ultra-micro-dureza vickers da ordem de 46,4 ± 1,7, limite elástico de 483 ± 24 N/mm2 e módulo elástico de 23,0 ± 0,4 GPa. Em adicional, a liga M3 apresentou potencial de corrosão em circuito aberto de -1483 mV após 350 segundos de exposição em solução de Kokubo, polarização potencial-dinâmica em -1484 mV e densidade de corrente de corrosão da ordem de 0,9 mA / cm² na mesma solução, além de taxa de degradação de aproximadamente 1mg cm² / dia, o que é semelhante a outras ligas de Mg fundidas e tratadas termo-mecanicamente descritas na literatura.