Publicação
Processamento e caracterização de compósitos de Ti-HAP para aplicações biomédicas
| Resumo: | Este estudo partiu da necessidade de desenvolver materiais com propriedades mais adequadas a uma utilização em aplicações biomédicas em geral e em implantes em particular. Capacidade de osseintegração, alta biocompatibilidade e propriedades mecânicas adequadas são os aspetos mais relevantes em materiais para implantes. O objetivo desta dissertação focou-se no estudo das propriedades mecânicas e morfológicas de compósitos à base de uma liga de titânio (Ti6Al4V) e hidroxiapatite (HAP), obtidos por prensagem a quente, para produção de materiais compósitos. O TIi6Al4V constituiu a matriz do compósito e a HAP (material bioativo e promotor de formação óssea) foi adicionado em percentagens de 5%, 10%, 15%, 20% e 25% (vol.%). As misturas de Ti6Al4V/HAP foram processadas num forno de prensagem a quente (hot pressing), a uma pressão de 20 MPa, temperatura de 1100° C durante 30 minutos e numa atmosfera de vácuo primário. A caracterização das microestruturas das amostras foi realizada recorrendo a técnica de MEV e EDS para a análise da microestrutura e da composição química, respetivamente. A caracterização mecânica foi feita com recurso a uma máquina de ensaios universal e a um durómetro para avaliação da resistência mecânica e durezas das amostras. Verificou-se que o limite máximo de introdução de HAP no compósito Ti6Al4V/HAP foi de 25%. Acima deste percentual o compósito perde as propriedades de coesão necessárias ao seu manuseamento. A HAP não apresentou degradação significativa na temperatura de processamento utilizada. Os compósitos com 10% e 15% HAP apresentaram os maiores valores de resistência ao corte e microdureza. Este trabalho demonstrou a viabilidade e as também as limitações da produção de compósitos de Ti6Al4V/HAP pela técnica de prensagem a quente (hot pressing). |
|---|---|
| Autores principais: | Araújo, Andreia Sofia Sá |
| Assunto: | Engenharia e Tecnologia::Engenharia dos Materiais |
| Ano: | 2015 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Este estudo partiu da necessidade de desenvolver materiais com propriedades mais adequadas a uma utilização em aplicações biomédicas em geral e em implantes em particular. Capacidade de osseintegração, alta biocompatibilidade e propriedades mecânicas adequadas são os aspetos mais relevantes em materiais para implantes. O objetivo desta dissertação focou-se no estudo das propriedades mecânicas e morfológicas de compósitos à base de uma liga de titânio (Ti6Al4V) e hidroxiapatite (HAP), obtidos por prensagem a quente, para produção de materiais compósitos. O TIi6Al4V constituiu a matriz do compósito e a HAP (material bioativo e promotor de formação óssea) foi adicionado em percentagens de 5%, 10%, 15%, 20% e 25% (vol.%). As misturas de Ti6Al4V/HAP foram processadas num forno de prensagem a quente (hot pressing), a uma pressão de 20 MPa, temperatura de 1100° C durante 30 minutos e numa atmosfera de vácuo primário. A caracterização das microestruturas das amostras foi realizada recorrendo a técnica de MEV e EDS para a análise da microestrutura e da composição química, respetivamente. A caracterização mecânica foi feita com recurso a uma máquina de ensaios universal e a um durómetro para avaliação da resistência mecânica e durezas das amostras. Verificou-se que o limite máximo de introdução de HAP no compósito Ti6Al4V/HAP foi de 25%. Acima deste percentual o compósito perde as propriedades de coesão necessárias ao seu manuseamento. A HAP não apresentou degradação significativa na temperatura de processamento utilizada. Os compósitos com 10% e 15% HAP apresentaram os maiores valores de resistência ao corte e microdureza. Este trabalho demonstrou a viabilidade e as também as limitações da produção de compósitos de Ti6Al4V/HAP pela técnica de prensagem a quente (hot pressing). |
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