Estructuras de titanio con gradiente de porosidad – fabricación por el método de partículas espaciadoras y caracterización
| Autor: | Roger López Padilla, Carlos Oldani, Roberto Lucci |
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| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
sintering
porosity gradient gradiente de porosidad General Physics and Astronomy 02 engineering and technology General Chemistry titanio 010402 general chemistry 021001 nanoscience & nanotechnology 01 natural sciences Biomateriales 0104 chemical sciences Biomaterials sinterización General Materials Science titanium 0210 nano-technology |
| Zdroj: | Matéria (Rio de Janeiro) v.23 n.2 2018 Matéria (Rio de Janeiro. Online) instacron:RLAM Matéria (Rio de Janeiro), Volume: 23, Issue: 2, Article number: e12087, Published: 19 JUL 2018 |
| ISSN: | 1517-7076 |
| DOI: | 10.1590/s1517-707620180002.0422 |
| Popis: | RESUMEN Se ha propuesto el uso de titanio poroso para reducir el problema de incompatibilidad mecánica que ocurre entre el implante y el hueso. La introducción de poros en el titanio disminuye su módulo elástico acercándolo al que poseen tanto los huesos corticales como trabeculares. En este trabajo se investigó la fabricación por pulvimetalurgia de titanio con gradiente de porosidad longitudinal, usando carbonato ácido de amonio como material espaciador, mezclado en distintas proporciones con hidruro de titanio en polvo. Luego de la compactación uniaxial por capas y posterior sinterización a 1150 ºC, se obtuvieron muestras cilíndricas con porosidad longitudinal gradual de proporciones 2 % - 30 %, 2 % - 60 %, 30 % - 60 % y 2 % - 30 % - 60 %. Se analizó la microestructura; tamaño, forma y distribución de poros, así como el módulo de elasticidad y límite de fluencia. Los resultados indican que, mediante el método estudiado, es posible obtener muestras sinterizadas con porosidad gradual, con continuidad estructural entre las distintas capas porosas, con un rango de tamaño de poro entre 200 y 250 µm. Los valores de módulo de elasticidad obtenidos fueron similares a los informados en la bibliografía para los huesos corticales y son compatibles con la estructura anisotrópica del tejido óseo. ABSTRACT It has proposed the use of porous titanium to reduce the problem of mechanical incompatibility, which occurs between such material used in implants and bone. The pores introduction in titanium decreases its elastic modulus by bringing it closer to that of both cortical and trabecular bones. This paper describes titanium fabrication by powder metallurgy with longitudinal porosity gradient, using as space holder material, ammonium hydrogen carbonate, in different proportions, mixed with titanium hydride powder. After layered uniaxial compaction and subsequent sintering at 1150 °C, cylinders with gradual longitudinal porosity 2 % - 30 %, 2 % - 60 %, 30 % - 60 % and 2 % - 30 % - 60 % were obtained. Microstructure, size, shape and pore distribution, elasticity modulus and yield stress were analyzed in the samples. The results indicate that by the method studied, it is possible to obtain sinterized samples with porosity gradient, structural continuity between the different porous layers, with a range of pore size between 200 and 250 µm. The elasticity modulus in samples was similar to those reported in the literature for cortical bones and is compatible with the bone tissue anisotropic structure. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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