CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E MECÂNICA DE FILMES ANÓDICOS DE ÓXIDO DE TITÂNIO OBTIDOS EM SUBSTRATO DE TITÂNIO

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Aluno de Iniciação Científica: Karly Yomiko Cruz Saico (Outro)

Curso: Física (Licenciatura) (N)

Orientador: Neide Kazue Kuromoto

Departamento: Física

Setor: Setor de Ciências Exatas

Área de Conhecimento: 31302017


RESUMO

O titânio (Ti) e suas ligas são utilizados para a fabricação de próteses ortopédicas e dentárias, devido a suas boas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e boa biocompatibilidade. A biocompatibilidade é devida a formação de uma camada de óxido natural na sua superfície, da ordem de 15nm.Para aumentar a espessura da camada de óxido, tratamentos superficiais são realizados. Dentre essas técnicas, a oxidação anódica é uma das mais utilizadas por se tratar de uma técnica simples e de baixo custo. Podem ser utilizados diferentes eletrólitos com diferentes concentrações e condições elétricas, os quais resultam em filmes de óxido de Ti com diferente morfologia, porosidade e rugosidade, fatores que favorecem a osseointegração. Os filmes anódicos obtidos com o H3PO4 e H2SO4 apresentam morfologias bem diferentes. O filme obtido com o H2SO4 é cristalino com a presença das fases anatasio e rutilo e apresenta pequenos poros interconectados enquanto o obtido com o H3PO4 se mostra amorfo e possui poros arredondados.Com o intuito de obter uma morfologia com poros arredondados e interconectados, neste trabalho a anodização foi realizada usando uma mistura desses dois ácidos. Utilizou-se uma chapa de titânio grau2, com 2 mm de espessura e os filmes de óxido foram obtidos utilizando uma mistura de H3PO4 e H2SO4 nas proporções 1,5M : 0,5M e 1,0M : 0,5M, respectivamente,com a aplicação de uma tensão de 250V/60s à temperatura ambiente.Para aumentar a cristalinidade das fases presentes realizou-se um tratamento térmico a 600ºC/1h e taxa de aquecimento de 5º/min. A rugosidade e a espessura dos filmes foram determinadas com o uso de um perfilômetro Dektak. Os testes de bioatividade foram realizados com a imersão das amostras durante 15 dias a 37 º C em solução Simuladora de Fluído Corpóreo (SBF).A morfologia da superfície e as mudanças estruturais foram analisadas usando microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X, respectivamente. Observou-se que as superfícies oxidadas apresentaram-se rugosas com valores médios, em micrometros, de Ra (1,5M:0,5M) = 0,52 ± 0,02 e Ra(1,0M:0,5M) = 0,52 ± 0,04 e a espessura com valores médios, em micrometros, de e(1,5M:0,5M)= 3,9 ± 0,4 e e(1,0M:0,5M) = 4,3 ± 0,3.Ambos os filmes apresentaram poros arredondados e interconectados e as fases anatasio e rutilo. Após 15 dias de imersão em SBF a superfície do Ti foi recoberta com uma nova camada, identificada como apatita, por difração de raios X .Os resultados obtidos mostraram que foi possível obter uma superfície porosa, rugosa e bioativa, podendo ser candidatas para aplicação biomédica.

Palavras-chave: Biocompatibilidade, Titânio, Oxidação Anódica