Nova liga ternária Ti26Zr24Nb para aplicação biomédica : comportamento em corrosão, desgaste e tribocorrosão - Silva, Fabiana Lopes da (2021)
As ligas de titânio, especialmente, Ti6Al4V e TiNi, são tradicionalmente utilizadas na aplicação como biomateriais em virtude de sua resistência mecânica, resistência à corrosão e biocompatibilidade. No entanto, a adição de elementos como Al, V e Ni, tem impulsionado o desenvolvimento de novas ligas de titânio, devido às restrições quanto à adição desses elementos os quais têm sido associados a reações alérgicas, citotóxicas e a doenças neurológicas. Por estes motivos, as ligas de titânio, com predominância da fase β e contendo elementos biocompatíveis como Nb, Ta e Zr, têm despertado interesse pelas suas propriedades mecânicas similares às dos tecidos duros e pela isenção dos elementos anteriormente citados (Al, V e Ni). No entanto, ainda não há um consenso quanto à composição mais adequada destas ligas, tampouco informações suficientes quanto ao seu comportamento em corrosão e, especialmente em tribocorrosão. Neste trabalho, uma nova composição de liga ternária de titânio fase β, a Ti26Zr24Nb, foi avaliada quanto à resistência à corrosão e tribocorrosão realizadas em solução de Hanks com pH 7,4 à temperatura de 37°C, não aerada. Adicionalmente, considerando pesquisas que apontam a obtenção de uma superfície nanoestruturada como favorável ao processo de osseointegração, foram realizados estudos quanto ao efeito da nanotexturização, obtida pelo processo de eletropolimento da liga Ti26Zr24Nb, sobre o comportamento eletroquímico. Resultados obtidos mostraram que a liga Ti26Zr24Nb, nas condições avaliadas, apresenta desempenho equivalente ao do Ti6Al4V em termos de resistência à corrosão com e de -200 m e 10-8 A/cm², respectivamente. A liga Ti26Zr24Nb apresentou comportamento passivo e grande capacidade de repassivação, com baixo volume de desgaste em tribocorrosão (0,04 mm³) apresentando mecanismos de desgaste abrasivo e adesivo. Adicionalmente, os resultados demonstram que o eletropolimento da liga Ti26Zr24Nb promoveu a formação de uma superfície nanoestruturada de rugosidade (Ra=6 nm) e elevada molhabilidade superficial, sem prejuízos ao desempenho eletroquímico. Esses resultados obtidos indicam a possibilidade de um desempenho promissor da liga Ti26Zr24Nb para aplicações biomédicas.