dc.contributor.author | Ricci, Virgilio Pereira | |
dc.date.accessioned | 2021-10-21T11:15:46Z | |
dc.date.available | 2021-10-21T11:15:46Z | |
dc.date.issued | 2021-07-30 | |
dc.identifier.citation | RICCI, Virgilio Pereira. Influência de modificações superficiais na resistência à corrosão e na bioatividade da liga beta ti-40nb para aplicações biomédicas. 2021. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15030. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15030 | |
dc.description.abstract | β-titanium (Ti) alloys have great applicability in the biomedical area due to
properties such as low density, high corrosion resistance, low elasticity modulus
(E), and biocompatibility. However, these alloys are not bioactive. It is necessary
to make surface modifications producing bioactive surfaces and with better
electrochemical properties. For these reasons, this work evaluated the bioactivity
performance and corrosion resistance of the Ti-40Nb alloy modified superficially
by anodization, producing the amorphous nanostructures of nanotubes (NTs-AM)
and nanopores (NPs-AM). Initially, the annealing was carried out on anodized
samples with amorphous nanostructure to reduce the alloy’s E and crystallize the
amorphous nanostructures in a mixture of anatase and rutile, obtaining these
characteristics with annealing at 550 °C, namely NTs-HT and NPs-HT. The precalcification
(PC) process was performed to increase the bioactive behavior of
NTs-HT and NPs-HT, that is, NTs-PC and NPs-PC. The electrochemical behavior
was studied by open circuit potential (OCP), potentiodynamic polarization, and
electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Samples with NTs-HT and NPs-
HT showed the highest corrosion potential (Ecorr) and lower passivation current
density (ipass), with the lowest ipass of ~0,3 μA/cm² being observed in NPs-HT.
The EIS simulation by equivalent electrical circuits (EEC), the NPs-HT showed
greater resistance and thickness of the barrier layer. After 14 days of soaking in
SBF, it was not observed HAp formation in the unmodified substrate, NTs/NPs-
HT conditions exhibited moderate apaite formation. In contrast, NTs/NPs-PC
samples showed high apatite formation, with apatite mass gain ~3.5x higher than
anodized and annealed samples. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Liga β-Ti | por |
dc.subject | Anodização | por |
dc.subject | Nanoestruturas de TiO2 | por |
dc.subject | Pré-calcificação | por |
dc.subject | Bioatividade | por |
dc.subject | Corrosão | por |
dc.subject | Módulo de elasticidade | por |
dc.subject | β-Ti alloys | eng |
dc.subject | Anodizing | eng |
dc.subject | Pre-calcification | eng |
dc.subject | TiO2 Nanostructures | eng |
dc.subject | Bioactivity | eng |
dc.subject | Corrosion | eng |
dc.subject | Elastic modulus | eng |
dc.title | Influência de modificações superficiais na resistência à corrosão e na bioatividade da liga beta ti-40nb para aplicações biomédicas | por |
dc.title.alternative | Influence of surface modification on corrosion resistance and bioactivity of beta ti-40nb alloy for biomedical applications | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Afonso, Conrado Ramos Moreira | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2176215981291453 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Jorge Junior, Alberto Moreira | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6360362248108490 | por |
dc.description.resumo | As ligas β-titânio (Ti) possuem grande aplicabilidade na área biomédica
devido às propriedades como, baixa densidade, elevada resistência à corrosão,
baixo módulo de elasticidade (E) e biocompatibilidade, porém estas ligas não
são bioativas. Sendo assim, é necessário que se faça modificações superficiais
produzindo superfícies bioativas e também com melhores propriedades
eletroquímicas. Assim, este trabalho avaliou o desempenho da bioatividade e
resistência à corrosão da liga β Ti-40Nb modificada superficialmente através de
anodização, produzindo as nanoestruturas amorfas de nanotubos (NTs-AM) e
nanoporos (NPs-AM). Foi realizado o recozimento, com objetivo de avaliar a
variação no módulo de elasticidade (E) da liga. O recozimento também foi
utilizado para promover a cristalização das nanoestruturas uma mistura das
fases anatase e rutilo, obtendo esta combinação com o recozimento a 550 °C,
nomeadas NTs-HT e NPs-HT. Para aumentar a bioatividade dos NTs-HT e NPs-
HT foi realizado o processo de pré-calcificação (PC), a saber, NTs-PC e NPs-
PC. O comportamento eletroquímico foi estudado através de curvas do potencial
de circuito aberto (OCP), polarização potenciodinâmica e espectroscopia de
impedância eletroquímica (EIE). Amostras com NTs-HT e NPs-HT apresentaram
maior potencial de corrosão (Ecorr) e menor densidade de corrente de passivação
(ipass), e para a amostra NPs-HT foi observada a menor ipass de ~0,3 μA/cm². Na
simulação da EIE por circuitos elétricos equivalentes (CEE) os NPs-HT
apresentaram maior resistência e espessura da camada de barreira. Após 14
dias imersos em fluído corporal simulado (SBF) (do inglês “simulated body fluid”),
não foi observada formação de hidroxiapatita (HAp) no substrato não modificado,
as condições NTs/NPs-HT exibiram moderada formação de apatita, enquanto
que as amostras NTs/NPs-PC mostraram alta formação apatita, com ganho de
massa de ~3,5x superior às amostras anodizadas e recozidas. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 169128/2017-2 | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES/COFECUB: 88887.364134/2019-00 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3969440533061195 | por |