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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Caracterização de ligas Ti-35Nb-xZr com superfícies nanotubulares para aplicações biomédicas
Title Alternative: Characterization of nanotubular surfaces on Ti-35Nb-xZr alloys for biomedical applications
Author: Fatichi, Alberto Zanesco, 1989-
Advisor: Cremasco, Alessandra, 1983-
Abstract: Resumo: As ligas de titânio, em função de seu excelente desempenho mecânico e biológico, estão encontrando cada vez mais aplicações em dispositivos biomédicos. O crescimento de uma camada de nanotubos de dióxido de titânio auto-ordenada sobre a superfície dos implantes de liga de titânio é uma estratégia utilizada para melhorar a integração óssea nas áreas de ortopedia e odontologia. Nanotubos de TiO2 podem ser formados pela reação anódica e dissolução química simultâneas, devido aos ânions de fluoreto presentes no eletrólito. No presente estudo, a formação de nanotubos de TiO2 auto-organizados nas ligas Ti-35Nb-2Zr e Ti-35Nb-4Zr pelo processo de anodização é descrita usando dois eletrólitos diferentes: uma solução aquosa contendo 0,3 a 0,5% em massa de ácido fluorídrico, a qual produziu nanotubos de TiO2 amorfos de comprimento limitado, e uma solução orgânica contendo 0,3 a 0,5% em massa de NH4F em etilenoglicol e 10% em massa de H2O usada, então, para contornar este fator limitante. Assim, a estabilidade eletroquímica das superfícies revestidas com nanotubos de TiO2 foi comparada com superfícies de óxido de titânio sem morfologia nanotubular, revelando elevadas resistências à corrosão com vantagem para a superfície modificada. Além disso, os efeitos do tratamento térmico para a cristalização dos nanotubos de óxido de titânio em ligas de Ti-Nb-Zr visando promover transformações de fase amorfo-anatase e anatase-rutilo também foram investigados através da difração de raios-X com ângulo de incidência rasante. A transformação de fase do dióxido de titânio amorfo em estrutura cristalina anatase ocorre na temperatura de 400°C para a liga Ti-35Nb-2Zr e em 440°C para a liga Ti-35Nb-4Zr. A mistura igualitária das fases anatase e rutilo pode ser admitida a 650 ºC para ambos substratos

Abstract: Titanium alloys, due to their excellent mechanical and biological performance, have being applied in biomedical devices progressively. The growth of a self-ordered layer composed by titanium dioxide nanotubes on the surface of titanium alloy implants is a strategy used to improve bone integration in orthopedics and dentistry areas. TiO2 nanotubes are can be formed by the simultaneous anodic reaction and chemical dissolution when fluoride anions are present in the electrolyte. In the present study, formation of self-organized TiO2 nanotubes on the Ti-35Nb-2Zr and Ti-35Nb-4Zr alloys by an anodizing process is described using two different electrolytes: an aqueous solution containing 0.3 to 0.5% of hydrofluoric acid, which produced amorphous TiO2 nanotubes whith limited lengh, and an organic solution containing 0.3 to 0.5% of NH4F in ethylene glycol and 10% of water, used to overcome this limiting factor. Thus, the electrochemical stability of the surfaces coated with TiO2 nanotubes was compared with surfaces of titanium dioxide without nanotubular morphology, revealing high corrosion resistance with advantage to the modified surface. In addition, the effects of the heat treatment for crystallization of titanium dioxide nanotubes on Ti-Nb-Zr alloys aiming to promote amorphous-anatase and anatase-rutile phase transformations were also investigated by grazing angle X-rays technique. The transformation of amorphous titanium dioxide into anatase crystalline structure occurred at 400°C for a Ti-35Nb-2Zr alloy and at 440°C for the Ti-35Nb-4Zr alloy. An equal mixture of the anatase and rutile phases occurred at 650 °C for both substrates
Subject: Metais - Oxidação anódica
Nanotubos de TiO2
Eletroquímica
Modificação de superfície
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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