Modificação da superfície da liga Fe-35Mn empregando oxidação anódica - Silva, Jasmine Keise de Oliveira [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Os metais biodegradáveis são uma nova alternativa para materiais implantáveis cujas funções no corpo são temporárias. As ligas à base de ferro apresentam elevada resistência mecânica e elevada ductilidade tornando viável o seu emprego na fabricação de stents, por exemplo, porém apresentam uma taxa de degradação muito lenta. Para melhorar a taxa de degradação e suas propriedades mecânicas é necessário considerar três fatores: adição de elementos de liga ao ferro, como o manganês que proporciona um aumento da resistência mecânica e da taxa de degradação, o processamento e a modificação de superfície como crescimento de nanoestruturas de óxido de ferro. O objetivo principal desta pesquisa consiste na obtenção de nanotubos, na superfície da liga Fe35Mn a partir da oxidação anódica, visando assim melho-res propriedades de superfície e consequentemente melhor resposta biológica e de degradabilidade. Buscando a padronização dos parâmetros de anodização da liga Fe35Mn, empregou-se inicialmente os parâmetros definidos para o ferro puro (grupo controle) e posteriormente variou-se o teor de água na composição do eletrólito, tensão e tempo. A morfologia das estruturas formadas após oxidação anódica foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a análise das fases cristalinas formadas foi realizada por difração de raios X (DRX) e a molhabilidade das superfícies foi avaliada a partir do ângulo de contato. Os parâmetros de anodização do ferro puro não se aplicam a liga Fe-35Mn, no entanto mesmo variando-se o teor de água do eletrólito, o potencial e o tempo não foi possível obter a formação de uma estrutura nanotubular. Obteve-se predominância de fase austenita para as amostras de liga Fe35Mn e embora não tenha formado nanotubos para nenhuma das condições adotadas, as superfícies das amostras apresentaram caráter hidrofílico.

Biodegradable metals are a new alternative for implantable materials whose functions in the body are temporary. Iron based alloys present high mechanical resistance and high ductility making their use feasible in the manufacture of stents, for example, but they present a very slow degradation rate. To improve the degradation rate and their mechanical properties it is necessary to consider three factors: addition of alloying elements to the iron, such as manganese, which provides an increase in mechanical strength and degradation rate, processing, and surface modification such as the growth of iron oxide nanostructures. The main objective of this research is to obtain nanotubes on the surface of Fe 35Mn alloy by anodic oxidation, aiming at better surface properties and consequently better biological response and degradability. In an attempt to standardize the Fe35Mn alloy anodization parameters, the parameters defined for pure iron (control group) were used initially, and then the water content in the electrolyte composition, voltage and time were varied. The morphology of the structures formed after anodic oxidation was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), the analysis of the crystalline phases formed was carried out by X ray diffraction (XRD) and the wettability of the surfaces was evaluated from the contact angle. The anodizing parameters of pure iron do not apply to Fe35Mn alloy, however, even varying the electrolyte water content, voltage and time, it was not possible to obtain the formation of a nanotube structure. The austenite phase predominance was obtained for the Fe35Mn alloy samples and although no nanotubes were formed for any of the conditions adopted, the surfaces of the samples presented hydrophilic character.
Surface modification of Fe-35Mn alloy using anodic oxidation
Keywords: Liga Fe-35Mn; Oxidação anódica; Nanotubos; Fe-35Mn alloy; Anodic oxidation; Nanotubes; Ligas de ferro; Oxidação