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Previous issue date: 2018-03-23 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === Titanium is a metal of first choice for use as biomaterial. Titanium alloys of type β are the
most suitable for orthopedic implants. This study aims to obtain, characterize structurally
and evaluate the bioactivity properties of three types of Ti-Nb-Sn alloys: a) 61% Ti-18%
Nb-11% Sn of crude fusion; B) 61% Ti-35% Nb-4% Sn with thermo mechanical treatment;
C) 61% Ti-35% Nb-4% Sn with thermomechanical treatment and chemically modified
surface. Materials and Methods: samples were obtained by melting in an arc furnace. After
melting the Ti-35Nb-4Sn samples were subjected to reduction, treatment and ther
malaging. A portion of these Ti-35Nb-4Sn samples had the surface chemically and
thermally modified through NaOH, CaCl, heat and water. After this process the three
samples were submitted to bioactivity assay through the Kokubo procotol. The samples
were immersed in PBS during different periods (1, 3, 7 and 14 days), during this period
they were kept in anoven at 36.5 ± 0.03 ° C. It was verified the formation of apatite through
XRD and MEV / EDS. The experimental techniques used in the characterization were:
MO, DRX, FRX, MEV, and Hardness Test. Results: Structurally the Ti-18Nb-11Sn alloys
howed a structure composed of the orthorhombic martensitic phase α ", with Vickers
hardness of 189,5HV, MEV images present the formation of Hydroxyapatite in 14 days
after immersion in PBS, XRD analysis demonstrates peaks In 2θ = 31,8 ° referring to
Hydroxyapatite. The Ti-35Nb-4Sn alloy is formed by β phase, exhibits Vickers hard ness
of 270HV, SEM images demonstrating the formation of hydroxyl apatite after 7 days
confirmed by XRD. Conclusion: The Ti-18Nb-11Sn alloy, shows composed of
orthorhombic martensitic phase, thus presents structural and mechanical characteristics
that are not considered appropriate for implants. The bioactivity assay has shown that Ti-
35Nb-4Sn alloys have a more bioactive surface treatment than the others. === O Titânio é um metal de primeira escolha para utilização como biomaterial. As ligas de
Titânio do tipo β são as mais indicadas para implantes ortopédicos. Este estudo teve por
objetivo obter, caracterizar estruturalmente e avaliar a bioatividade de três tipos de ligas
de Ti-Nb-Sn: a) 61%Ti-18%Nb-11%Sn de fusão bruta; b) 61%Ti-35%Nb-4%Sn com
tratamento termomecânico; c) 61%Ti-35%Nb-4%Sn com tratamento termomecânico e
superfície modificada quimicamente. Materiais e Métodos: as amostras foram produzidas
através da fusão em forno arco voltaíco. Após a fusão, às amostras de Ti-35Nb-4Sn foram
submetidas à redução, tratamento e envelhecimento térmico. Uma parte destas amostras
de Ti-35Nb-4Sn tiveram a superfície modificada quimicamente e termicamente, através
de soluções de NaOH, CaCl, Calor e água. Após este processo as três amostras foram
submetidas a ensaios de bioatividade, seguindo o procotolo de Kokubo. As amostras
foram imersas em um Fluído Corpóreo Simulado (FCS), durante diferentes períodos, (um,
três, sete e quatorze dias). Durante este período, foram mantidas dentro da estufa à 36,5
±0,03°C. Averigou-se a formação de apatita através de DRX e MEV/EDS. As técnicas
experimentais utilizadas na caracterização foram: MO, DRX, FRX, MEV, e Ensaio de
Dureza. Resultados: estruturalmente a liga Ti-18Nb-11Sn relevou uma estrutura
composta pela fase martensítica ortorrômbica α”, com dureza Vickers de 189,5HV, as
imagens de MEV apresentam a formação de Hidroxiapatita no 14° dia após a imersão
em FCS. A análise de DRX mostra a presença de picos de difração para o ângulo
2θ=31,8°, o qual é referente à formação de Hidroxiapatita. A liga Ti-35Nb-4Sn é apresenta
a formação da fase β, a qual apresenta microdureza Vickers de 270HV. As imagens de
MEV confirmam a formação de hidroxiapatita após 7 dias de imersão de FCS. Os
resultados de DRX também confirmam a presença de hidroxiapatita sobre a superfície da
liga. E para as amostras modificadas termoquimicamente, a formação de HA é
evidenciada pela MEV, no terceiro dia após imersão em FCS. Conclusão: A liga Ti-18Nb-
11Sn demonstrou ser composta por fase martensítica ortorrômbica, assim, apresenta
características estruturais e mecânicas que não são consideradas apropriadas para
implantes. O ensaio de bioatividade demonstrou que a liga Ti-35Nb-4Sn com tratamento
de termoquímico da superfície, apresenta maior bioatividade que as demais ligas.
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