Preparação e caracterização de uma liga de titânio com a adição de zircônio e molibdênio para aplicações biomédicas

Resumo

Graças à excelente biocompatibilidade aliada à boa resistência a corrosão, as ligas de titânio têm encontrado grandes aplicações na área de implantes ortopédicos e odontológicos a partir de 1970. Entretanto o módulo de Young dessas ligas é ainda cerca de 2 a 4 vezes maior que o osso humano, resultando em desgaste do implante e dor ao paciente. Dentre as ligas de titânio utilizadas para implantes ortopédicos no Brasil, destaca-se a liga Ti-6Al-4V, uma vez que essa liga tem o dobro da resistência mecânica comparada com o titânio puro. Porém, trabalhos constataram que o vanádio é citotóxico, enquanto o alumínio tem sido associado com desordens neurológicas quando utilizado em longo prazo. Um grande desafio atual para a ciência de materiais é desenvolver novas ligas de titânio sem a presença destes elementos nocivos, mantendo propriedades vantajosas como a excelente biocompatibilidade e baixo módulo de elasticidade. O objetivo do projeto é estudar a influência de solutos substitucionais na estrutura cristalina e microestrutura de uma liga ternária de titânio. Será produzida e caracterizada uma liga de titânio com a adição em peso de 15% de zircônio e 7,5% de molibdênio (Ti-15Zr-7,5Mo). A análise estrutural será efetuada por difração de raios X, com posterior refinamento do difratograma com o método de Rietveld, para analisar a variação dos parâmetros de rede e quantidade de fases. A análise microestrutural será realizada por meio da técnica de microscopia ótica e eletrônica de varredura. Uma análise das propriedades mecânicas da liga será obtida por intermédio de medidas de microdureza Vickers e módulo de elasticidade dinâmico.