Caracterização mecânica e superficial da liga de titânio Ti-6Al-4V recoberta com hidroxiapatita - Estambasse, Eduardo Costa [UNESP] (2020)
O desempenho clínico do implante fixado no osso é avaliado por muitos fatores, a forma do implante, composição química, propriedades mecânicas e de superfície do material a ser implantado. As propriedades da superfície são consideradas parâmetros importantes para a aceitação biológica do biomaterial, enquanto as propriedades mecânicas determinam a durabilidade e bem-estar do paciente. O titânio por possuir excelentes propriedades mecânicas, resistência à corrosão e interação com o osso é uma solução bem-vinda, entretanto pesquisas tem sido realizada com a intenção de melhorar e acelerar a integração entre o implante e o osso. Pode ser necessário um recobrimento com um material que desempenhe essa função, a alteração das superfícies de um determinado material pode ser usada para melhorar ainda mais a ligação óssea. Como alternativa para isso esta pesquisa utilizou dois materiais fundamentais para o processo de implante ósseo, uma liga de titânio como substrato e a hidroxiapatita para recobrimento. Neste trabalho foi realizado o recobrimento com a hidroxiapatita de barras cilíndricas em liga de titânio com 3 mm de diâmetro e 60 mm de comprimento, por meio de aspersão térmica empregando para isso a técnica experimental. Assim, foi estudado as características mecânicas do módulo elástico e superficial da liga Ti-6Al-4V (ASTM F136), a superfície da liga foi modificada da seguinte maneira: parte das amostras recebeu recobrimento com hidroxiapatita sem nenhuma alteração superficial, outro grupo de amostras recebeu jateamento com microesfera de vidro e recobrimento de hidroxiapatita. A técnica utilizada para o recobrimento experimental foi a aspersão térmica, que contou com o desenvolvimento e construção de um dispositivo eletromecânico automatizado que realizou a cobertura de todas as amostras. Após o jateamento e recobrimento com hidroxiapatita, os corpos de prova foram submetidos a caracterização superficial e propriedades mecânica. O ensaio para determinar o módulo elástico e a identificação do módulo de cisalhamento foi o método dinâmico e os valores tiveram significativa alteração para as amostras recobertas, o aumento resultou em 1 GPa. A caracterização superficial utilizou-se das técnicas de MEV/EDS, microscopia confocal e aferição da rugosidade que aumentou de 5 micras para 28 micras. A difração de raios-X revelou a fusão da HA sobre o substrato, já as imagens MEV apresentaram a superfície do substrato recoberto e a formação de poros com partes não fundidas do material. O dispositivo eletromecânico para realização dos recobrimentos mostrou-se eficiente e proporcionou a parametrização ideal para a realização de todos os ensaios com recobrimento.