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dc.contributor.otherKuromoto, Neide Kazue, 1954-pt_BR
dc.contributor.otherUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.creatorSzesz, Eduardo Mioduskipt_BR
dc.date.accessioned2024-03-01T17:35:21Z
dc.date.available2024-03-01T17:35:21Z
dc.date.issued2010pt_BR
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1884/25497
dc.descriptionOrientador : Neide Kazue Kuromotopt_BR
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 2010pt_BR
dc.descriptionInclui bibliografiapt_BR
dc.description.abstractResumo: O titanio e um material biocompativel e que apresenta boa resistencia a fadiga e a corrosao. Essas caracteristicas levam-no a ser muito utilizado na fabricacao de proteses ortopedicas e implantes dentarios. Entretanto, o titanio nao e bioativo. Existem varios metodos para tornar o Ti bioativo, e que resultam em diferentes superficies com diferentes propriedades. O presente estudo teve como objetivo a avaliacao de tres diferentes modificacoes na superficie do titanio comercialmente puro, grau 2, com a intencao de torna-lo bioativo; sendo estas, a oxidacao anodica, o jateamento e o tratamento alcalino. Foram avaliadas a morfologia (MEV e perfil), a estrutura cristalina (DRX), as propriedades mecanicas (indentacao instrumentada e testes de riscamento) e a bioatividade in vitro (imersao em solucao SBF) das superficies obtidas, com o intuito de indicar as diferencas entre as superficies obtidas e discutir os beneficios que cada modificacao superficial resulta para a aplicacao biomedica do titanio. A oxidacao anodica foi empregada utilizando eletrolito de NaOH 0,1 mol/L e densidade de corrente constante de 150 mA/cm2 por um minuto. O jateamento foi realizado por 6s com po de alumina de 280 ƒÊm, pressao de 20 bar e distancia de 10 cm. O tratamento alcalino foi realizado atraves da imersao do Ti em uma solucao de NaOH 5 mol/L a 60 ‹C por 24 horas. Apos isso foi realizado um tratamento termico a 600 ‹C por uma hora. Cada tipo de modificacao superficial resultou em uma morfologia propria, mas que, no entanto, guardam uma caracteristica em comum: o aumento da rugosidade. Com respeito as fases cristalinas, no caso das superficies ateadas, foi detectada a presenca da alumina na superficie do Ti. O Ti submetido a oxidacao anodica e ao tratamento alcalino apresentaram, em sua superficie, uma estrutura cristalina e composicao quimica avoraveis a nucleacao de apatita, sendo isso um indicativo de sua bioatividade. Em relacao as propriedades mecanicas, a camada superficial do Ti submetido ao tratamento alcalino apresentou os menores alores de modulo de elasticidade e dureza. No caso do jateamento, a dureza da superficie apresentou uma pequena elevacao, em comparacao com o Ti polido, e o modulo de elasticidade apresentou reducao. Isso indica que certa fragilizacao da superficie ocorreu apos o tratamento. O maior aumento da dureza entre as superficies tratadas foi obtido para o Ti apos a oxidacao anodica. Resultados dos testes de riscamento ndicam que o filme de TiO2 obtido possui maior dureza do que o substrato de Ti. Quanto a bioatividade, apenas o Ti submetido ao tratamento alcalino apresentou a nucleacao de apatita em sua superficie apos mersao em SBF.pt_BR
dc.description.abstractAbstract: Titanium and its alloys have been used in the production of dental implants and orthopedic prostheses due to the low tendency to corrosion and good biocompatibility. Meanwhile, the surface of titanium is not bioactive. Several surface treatments have been developed to make its surface bioactive. The aim of this work was to evaluate three different surface modifications of commercially pure titanium grade 2, to make the Ti surface bioactive. It was used the anodic oxidation, sandblasting and alkali treatment. The surface morphology, crystal structure, mechanical properties and bioactivity were evaluated. For that were sed SEM images, x-ray diffraction, instrumented indentation, scratch testing and in vitro bioactivity tests. The anodic oxidation was carried out using NaOH electrolyte 0.1 mol / L and constant current density of 150 mA/cm² for a minute. The shot blasting was performed using Al2O3 particles with 280ìm average diameter and air pressure of 20 bars during 6 s. After the blasting, an acid etching was performed with hydrofluoric acid to remove the residual alumina. The alkaline treatment was performed by immersion of Ti in NaOH 5 mol/L solution at 60 °C for 24 hours. After this, a heat treatment was performed at 600 ° C for one hour. Each surface modification resulted in a specific morphology, but all of those had a common characteristic: the roughness increase. Crystalline phases: Ti blasted showed alumina on its surface. This factor was negatively to bioactivity. Ti subjected to anodic oxidation and alkali treatment showed, on its surface, a crystal structure and chemical composition to favor apatite nucleation, and this is an indication of their bioactivity. Mechanical properties: Ti alkali treated showed the lowest elastic modulus and hardness values. The shot blasting process applied on titanium become the surfaces harder and presenting some brittleness. The largest increase in hardness between the treated surfaces was obtained for Ti after anodic oxidation. Scratch test indicate that the TiO2 film has a higher hardness than the Ti substrate Bioactivity: only the Ti alkali treated showed apatite nucleation after SBF immersion. However, SBF preparation problems may have led to this negative result for Ti subjected to other surface treatments.pt_BR
dc.format.extent91 f. : il. ; 30 cm.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.relationDisponível em formato digitalpt_BR
dc.subjectTitânio - Propriedades mecânicaspt_BR
dc.subjectBiomedicinapt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.titleProdução e caracterização de modificações superficiais em titânio para aplicação biomédicapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR


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