Eletrodeposição de ligas bioabsorvíveis do sistema Fe-Mn

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Figueira, Gustavo
Orientador(a): Gargarella, Piter lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12662
Resumo: Stents are medical devices which promote the opening and mechanical support of clogged blood vessels and, once applied, cannot be removed. The manufacture of bioabsorbable stents is desirable to avoid several subsequent clinical complications, such as restenosis. Bioabsorbable metallic stents manufactured with iron-based alloys deserve prominence due to the very low toxicity and good compromise between mechanical strength and ductility. However, the corrosion resistance of these alloys is still very high compared to the lifetime of the stent. Such properties, coupled with the modification of the Fe corrosion rate by the addition of alloying elements, shows the potential of this system in the manufacture of stents. In this context, the objective of this project is to evaluate the manufacture of Fe-Mn-based alloys by means of electrodeposition, especially the process parameters and their influence on the surface morphology and microstructure. The samples were obtained by electrodeposition from a base electrolyte of 0.4 M FeCl2 + 0.4 M MnCl2, with the addition of additives such as ammonium chloride, sodium saccharin and sodium dodecyl sulfate. The deposits with the best surface quality were analyzed by Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy and X-Ray Diffraction. The results indicated that the simultaneous deposition of Fe-Mn in potentials beyond -1.7 V vs. Ag/AgCl results in the formation of a dendritic microstructure, also leading to the presence of defects such as porosity and cracks. On the other hand, the addition of ammonium chloride allows the incorporation of higher Mn content with lower values of potential, maintaining the formation of a homogeneous microstructure and with lower level of defects. Sodium saccharin and sodium dodecyl sulfate were also effective in improving the surface quality of the deposit, indicating that the use of additives is indispensable in obtaining Fe-Mn alloys obtained by electrodeposition.
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Bioabsorbable metallic stents manufactured with iron-based alloys deserve prominence due to the very low toxicity and good compromise between mechanical strength and ductility. However, the corrosion resistance of these alloys is still very high compared to the lifetime of the stent. Such properties, coupled with the modification of the Fe corrosion rate by the addition of alloying elements, shows the potential of this system in the manufacture of stents. In this context, the objective of this project is to evaluate the manufacture of Fe-Mn-based alloys by means of electrodeposition, especially the process parameters and their influence on the surface morphology and microstructure. The samples were obtained by electrodeposition from a base electrolyte of 0.4 M FeCl2 + 0.4 M MnCl2, with the addition of additives such as ammonium chloride, sodium saccharin and sodium dodecyl sulfate. The deposits with the best surface quality were analyzed by Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy and X-Ray Diffraction. The results indicated that the simultaneous deposition of Fe-Mn in potentials beyond -1.7 V vs. Ag/AgCl results in the formation of a dendritic microstructure, also leading to the presence of defects such as porosity and cracks. On the other hand, the addition of ammonium chloride allows the incorporation of higher Mn content with lower values of potential, maintaining the formation of a homogeneous microstructure and with lower level of defects. Sodium saccharin and sodium dodecyl sulfate were also effective in improving the surface quality of the deposit, indicating that the use of additives is indispensable in obtaining Fe-Mn alloys obtained by electrodeposition.Stents são dispositivos médicos que promovem a abertura e sustentação mecânica de vasos sanguíneos obstruídos e, uma vez aplicados, não podem ser retirados. A fabricação de stents bioabsorvíveis é desejável para evitar diversas complicações clínicas posteriores, como a restenose. Stents metálicos bioabsorvíveis fabricados à base de Fe merecem destaque devido à baixíssima toxicidade e bom compromisso entre resistência mecânica e dutilidade. Contudo, a resistência à corrosão dessas ligas ainda é muito alta em comparação ao tempo de vida útil do stent. Tais propriedades, aliadas à modificação da taxa de corrosão do Fe pela adição de elementos de liga, mostra o potencial desse sistema na fabricação de stents. Nesse contexto, o objetivo da presente dissertação é avaliar a obtenção de ligas do sistema Fe-Mn por meio de eletrodeposição, com enfoque nos parâmetros de processo e sua influência na morfologia superficial e microestrutura. As amostras foram obtidas por eletrodeposição a partir de um eletrólito-base de 0,4 M FeCl2 + 0,4 M MnCl2, com a adição de aditivos como cloreto de amônio, sacarina sódica e dodecil-sulfato de sódio. Os depósitos com melhor qualidade superficial foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Raios-X Dispersiva em Energia e Difração de Raios-X. Os resultados indicaram que a deposição simultânea de Fe-Mn no potencial de -1,7 V vs. Ag/AgCl resulta na formação de uma microestrutura dendrítica, levando também à presença de defeitos como porosidade e trincas. Contudo, a adição de cloreto de amônio permite a incorporação de maior teor de Mn com menores valores de potencial, mantendo a formação de uma microestrutura homogênea e com um nível inferior de defeitos. A sacarina sódica e o dodecil-sulfato de sódio também se mostraram efetivos em melhorar a qualidade superficial do depósito, indicando que a utilização de aditivos é indispensável na obtenção de ligas Fe-Mn obtidas por eletrodeposição.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CNPq: 132515/2017-2porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEletrodeposiçãoLigas bioabsorvíveisBiomateriaisFe-MnStentsElectrodepositionBioabsorbable alloysBiomaterialsENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICAEletrodeposição de ligas bioabsorvíveis do sistema Fe-MnElectrodeposition of bioabsorbable alloys of the Fe-Mn systeminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006008cb1c1b0-0807-4073-8a7d-eba0dc29feafreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALFigueira_Diss2019.pdfFigueira_Diss2019.pdfDissertação de mestrado: versão finalapplication/pdf3299440https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/fd5d1517-a1fc-426a-9221-d1fbec21587d/download4148e9a0f58e04a0ace79e51534e62a1MD51trueAnonymousREADBCO carta comprovante autoarquivamento.pdfBCO carta comprovante autoarquivamento.pdfCarta comprovante para arquivamento na BCo, assinada pelo orientadorapplication/pdf519052https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c07e0cb8-d16c-4c18-b406-5b46ce9a51c6/download9d4b6aa7d81de6a47f2c84687c244bddMD52falseAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/4986485f-7d19-4739-8099-cbb78d474435/downloade39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53falseAnonymousREADTEXTFigueira_Diss2019.pdf.txtFigueira_Diss2019.pdf.txtExtracted texttext/plain121514https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/b496696b-c347-4ec1-86b3-7847cbdd7ec4/download8b073f4857ba63ac2320e8e09792be5eMD58falseAnonymousREADBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.txtBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.txtExtracted texttext/plain1459https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/005236ee-7f3a-4f99-b484-248478d8dae0/download7f6d68c65b6429ecf173a10469b95358MD510falseAnonymousREADTHUMBNAILFigueira_Diss2019.pdf.jpgFigueira_Diss2019.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6362https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/112ad7f5-8621-4b3e-8724-9bb026b9d66d/downloadfca4661e0a7934bd19e36bed09a7cdeaMD59falseAnonymousREADBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.jpgBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12320https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/6d3add64-c340-4466-957a-19632248f86c/download14823018ba440cab22aa5cd8fb3386cbMD511falseAnonymousREAD20.500.14289/126622025-02-05 18:26:29.397http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/12662https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-05T21:26:29Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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