Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Gonçalves, Marielle Batista [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/315933
http://lattes.cnpq.br/0499956534216380
https://orcid.org/0009-0007-7405-8300
Resumo: O titânio e suas ligas são muito aplicados na produção de implantes, especialmente para o tecido ósseo, devido às suas excelentes propriedades de volume, biocompatibilidade e resistência à corrosão. Com a adição de elementos de liga β-estabilizadores, como Mo, Nb e Zr, consegue-se melhorar as propriedades mecânicas do material (reduzindo o módulo de elasticidade), a resistência à corrosão e a biocompatibilidade. Para essas ligas, modificações da sua superfície, como a oxidação anódica, podem melhorar a interação entre o tecido e o implante. Com essa técnica, pode-se obter a formação de diversas estruturas, desde camadas porosas até nanotubos altamente ordenados. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do zircônio nas características da superfície da liga Ti10Mo8Nb6Zr, em comparação com os resultados obtidos para a liga ternária Ti10Mo8Nb em estudos anteriores realizados pelo grupo de pesquisa. As amostras utilizadas foram lixadas e limpas em banho ultrassônico. Em seguida, foram anodizadas e calcinadas a diferentes temperaturas. A superfície da liga foi analisada por meio de ângulo de contato, difração de raios X (DRX), ensaio de corrosão, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia Raman. Com a adesão do zircônio a liga apresentou uma estrutura nanotubular para as condições calcinadas a 400 °C e 450 °C, com espessura de 221 nm e estruturas nanoporosas para as demais condições analisadas. A liga apresentou boa hidrofilicidade e, após o tratamento térmico de calcinação, houve o surgimento da fase anatase para temperaturas acima de 400 °C. Os resultados mostraram-se promissores para aplicações biomédicas, superiores aos da liga ternária em algumas análises.
id UNSP_6a58c972b3891fc6c8783f371775bbe1
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/315933
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicasInfluence of zirconium on the modification and characterization of the Ti10Mo8Nb6Zr alloy: Evaluation of properties for biomedical applicationsLigas de titâniooxidação anódicasuperfíciebiomateriaisnanotubosMateriais biomédicosOxidaçãotitanium alloyanodic oxidationsurfacebiomaterialsnanotubesO titânio e suas ligas são muito aplicados na produção de implantes, especialmente para o tecido ósseo, devido às suas excelentes propriedades de volume, biocompatibilidade e resistência à corrosão. Com a adição de elementos de liga β-estabilizadores, como Mo, Nb e Zr, consegue-se melhorar as propriedades mecânicas do material (reduzindo o módulo de elasticidade), a resistência à corrosão e a biocompatibilidade. Para essas ligas, modificações da sua superfície, como a oxidação anódica, podem melhorar a interação entre o tecido e o implante. Com essa técnica, pode-se obter a formação de diversas estruturas, desde camadas porosas até nanotubos altamente ordenados. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do zircônio nas características da superfície da liga Ti10Mo8Nb6Zr, em comparação com os resultados obtidos para a liga ternária Ti10Mo8Nb em estudos anteriores realizados pelo grupo de pesquisa. As amostras utilizadas foram lixadas e limpas em banho ultrassônico. Em seguida, foram anodizadas e calcinadas a diferentes temperaturas. A superfície da liga foi analisada por meio de ângulo de contato, difração de raios X (DRX), ensaio de corrosão, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia Raman. Com a adesão do zircônio a liga apresentou uma estrutura nanotubular para as condições calcinadas a 400 °C e 450 °C, com espessura de 221 nm e estruturas nanoporosas para as demais condições analisadas. A liga apresentou boa hidrofilicidade e, após o tratamento térmico de calcinação, houve o surgimento da fase anatase para temperaturas acima de 400 °C. Os resultados mostraram-se promissores para aplicações biomédicas, superiores aos da liga ternária em algumas análises.Titanium and its alloys are widely used in the production of implants, especially for bone tissue, due to their excellent bulk properties, biocompatibility, and corrosion resistance. By adding β-stabilizing alloying elements such as Mo, Nb, and Zr, it is possible to improve the mechanical properties of the material (by reducing the elastic modulus) and its corrosion resistance and biocompatibility. For these alloys, surface modifications such as anodic oxidation can enhance the interaction between the tissue and the implant. This technique allows the formation of various structures, ranging from porous layers to highly ordered nanotubes. The present work aimed to evaluate the influence of zirconium on the surface characteristics of the Ti10Mo8Nb6Zr alloy, in comparison to results previously obtained for the ternary Ti10Mo8Nb alloy in earlier studies conducted by the research group. The samples were sanded and cleaned in an ultrasonic bath, then anodized and annealed at different temperatures. The alloy surface was analyzed using contact angle measurements, X-ray diffraction (XRD), corrosion testing, scanning electron microscopy (SEM), and Raman spectroscopy. With the addition of zirconium, the alloy exhibited a nanotubular structure under calcination conditions at 400 °C and 450 °C, with a thickness of 221 nm, and nanoporous structures for the other conditions analyzed. The alloy showed good hydrophilicity, and after thermal calcination, the anatase phase emerged above 400 °C. The results proved to be promising for biomedical applications, outperforming the ternary alloy in some analyses.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 33004080027p6Universidade Estadual Paulista (Unesp)Alves, Ana Paula Rosifini [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Carobolante, João Pedro Aquiles [UNESP]Gonçalves, Marielle Batista [UNESP]2025-12-01T18:33:43Z2025-10-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGONÇALVES, Marielle Batista. Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas. Orientadores: Ana Paula Rosifini Alves; João Pedro Aquiles Carobolante. 2025. 84f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2025.https://hdl.handle.net/11449/31593333004080027P6http://lattes.cnpq.br/0499956534216380https://orcid.org/0009-0007-7405-8300porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2025-12-02T05:01:57Zoai:repositorio.unesp.br:11449/315933Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462025-12-02T05:01:57Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
Influence of zirconium on the modification and characterization of the Ti10Mo8Nb6Zr alloy: Evaluation of properties for biomedical applications
title Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
spellingShingle Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
Gonçalves, Marielle Batista [UNESP]
Ligas de titânio
oxidação anódica
superfície
biomateriais
nanotubos
Materiais biomédicos
Oxidação
titanium alloy
anodic oxidation
surface
biomaterials
nanotubes
title_short Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
title_full Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
title_fullStr Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
title_full_unstemmed Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
title_sort Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: Avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas
author Gonçalves, Marielle Batista [UNESP]
author_facet Gonçalves, Marielle Batista [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Alves, Ana Paula Rosifini [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Carobolante, João Pedro Aquiles [UNESP]
dc.contributor.author.fl_str_mv Gonçalves, Marielle Batista [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Ligas de titânio
oxidação anódica
superfície
biomateriais
nanotubos
Materiais biomédicos
Oxidação
titanium alloy
anodic oxidation
surface
biomaterials
nanotubes
topic Ligas de titânio
oxidação anódica
superfície
biomateriais
nanotubos
Materiais biomédicos
Oxidação
titanium alloy
anodic oxidation
surface
biomaterials
nanotubes
description O titânio e suas ligas são muito aplicados na produção de implantes, especialmente para o tecido ósseo, devido às suas excelentes propriedades de volume, biocompatibilidade e resistência à corrosão. Com a adição de elementos de liga β-estabilizadores, como Mo, Nb e Zr, consegue-se melhorar as propriedades mecânicas do material (reduzindo o módulo de elasticidade), a resistência à corrosão e a biocompatibilidade. Para essas ligas, modificações da sua superfície, como a oxidação anódica, podem melhorar a interação entre o tecido e o implante. Com essa técnica, pode-se obter a formação de diversas estruturas, desde camadas porosas até nanotubos altamente ordenados. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do zircônio nas características da superfície da liga Ti10Mo8Nb6Zr, em comparação com os resultados obtidos para a liga ternária Ti10Mo8Nb em estudos anteriores realizados pelo grupo de pesquisa. As amostras utilizadas foram lixadas e limpas em banho ultrassônico. Em seguida, foram anodizadas e calcinadas a diferentes temperaturas. A superfície da liga foi analisada por meio de ângulo de contato, difração de raios X (DRX), ensaio de corrosão, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia Raman. Com a adesão do zircônio a liga apresentou uma estrutura nanotubular para as condições calcinadas a 400 °C e 450 °C, com espessura de 221 nm e estruturas nanoporosas para as demais condições analisadas. A liga apresentou boa hidrofilicidade e, após o tratamento térmico de calcinação, houve o surgimento da fase anatase para temperaturas acima de 400 °C. Os resultados mostraram-se promissores para aplicações biomédicas, superiores aos da liga ternária em algumas análises.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-12-01T18:33:43Z
2025-10-06
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv GONÇALVES, Marielle Batista. Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas. Orientadores: Ana Paula Rosifini Alves; João Pedro Aquiles Carobolante. 2025. 84f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2025.
https://hdl.handle.net/11449/315933
33004080027P6
http://lattes.cnpq.br/0499956534216380
https://orcid.org/0009-0007-7405-8300
identifier_str_mv GONÇALVES, Marielle Batista. Influência do zircônio na modificação e caracterização da liga Ti10Mo8Nb6Zr: avaliação das propriedades visando aplicações biomédicas. Orientadores: Ana Paula Rosifini Alves; João Pedro Aquiles Carobolante. 2025. 84f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2025.
33004080027P6
url https://hdl.handle.net/11449/315933
http://lattes.cnpq.br/0499956534216380
https://orcid.org/0009-0007-7405-8300
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854955043998924800