Avaliação das propriedades de superfície de ligas de titânio anodizadas com elementos bioativos

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Data

2018-03-23

Autores

Reis, Bárbara Araújo dos [UNESP]

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

O titânio comercialmente puro e suas ligas vêm sendo amplamente utilizados para confecção de implantes dentários e ortopédicos devido à adequada resistência mecânica, resistência à corrosão e biocompatibilidade. Entretanto, para aprimorar o tratamento com o uso de implantes, novas ligas e novos tratamentos de superfície vêm sendo pesquisados. A técnica de funcionalização de superfície, baseada em processos úmidos, é amplamente utilizada para desenvolver superfícies a base de óxido de titânio que induza e aumente a osseocondução. Assim, o objetivo deste estudo foi caracterizar a superfície de discos de Ti-6Al-4V e Ti-35Nb-7Zr-Ta após anodização para funcionalização com íons cálcio (Ca) e fósforo (P) ou fluoreto e dopagem com magnésio (Mg++) em diferentes condições experimentais, sendo a liga Ti-6Al-4V utilizada como controle. As ligas foram analisadas antes e após a realização dos tratamentos (anodização e dopagem), para avaliação das propriedades de superfície- composição química, energia livre de superfície (ELS), morfologia/ topografia e rugosidade média (Ra). Para interpretação dos resultados referentes a ELS e Ra foi aplicado teste estatístico por um operador cego, de acordo com o tipo de distribuição e nível de significância de 5%. As micrografias obtidas demonstraram que a anodização com Ca e P propiciou a formação de superfícies com poros interconectados e a anodização com ácido fluorídrico (HF) resultou em superfícies com formação de nanotubos. Todos íons adicionados nos eletrólitos foram incorporados nas amostras, detectados pelo ELS. A rugosidade foi consideravelmente aumentada nas amostras previamente anodizadas com Ca e P e a alteração da ELS foi mais representativa nas amostras anodizadas com HF. Entre as diferentes condições experimentais de dopagem com Mg++, os subgrupos que somaram melhores resultados nas propriedades analisadas foram os anodizadas com menor concentração do eletrólito de Mg++ (0,07mol/L). Sendo assim, a dopagem com Mg++ nas condições experimentais deste trabalho, foi mais satisfatória na concentração de 0,07mol/L.
Commercially pure titanium and its alloys have been widely used in the manufacture of dental and orthopedic implants due to adequate mechanical strength, corrosion resistance and biocompatibility. However, to improve the treatment with the use of implants to optimize osseointegration, new alloys and new surface treatments have been researched. The surface functionalization technique, based on wet processes, is widely used to develop titanium oxide based surfaces that induce and increase osseoconduction. The aim of this study was to characterize the surface of Ti-6Al-4V and Ti-35Nb-7Zr-Ta discs after anodization for functionalization with calcium ions (Ca) and phosphorus (P) or fluoride and doping with magnesium (Mg ++) in different experimental conditions. The Ti-6Al-4V alloy was used as a control. The alloys were analyzed before and after the treatments (anodization and doping), to evaluate the surface properties - chemical composition, surface free energy (ELS), morphology / topography and medium roughness (Ra). For the interpretation of the ELS and Ra results, a statistical test was applied according to the type of distribution and level of significance of 5%. The obtained micrographs showed that the anodization with Ca and P allowed the formation of surfaces with interconnected pores and the anodization with hydrofluoric acid resulted in surfaces with formation of nanotubes. All ions added to the electrolytes were incorporated into the samples, detected by ELS. The roughness was considerably increased in the samples previously anodized with CaP and the alteration of the ELS was more representative in the samples previously anodized with HF. Among the different experimental conditions for doping with Mg ++, the groups that showed the best results in the analyzed properties were those submitted to a lower Mg ++ electrolyte concentration (0.07 mol / L). Therefore, the doping with Mg ++ in the experimental conditions of this work was more effective in the concentration of 0.07 mol / L.

Descrição

Palavras-chave

Ligas, Titânio, Propriedades de superfície, Topografia, Magnésio, Alloys, Titanium, Surface properties, Topography, Magnesium

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