Apatite coatings on magnesium based alloy AZ91 using biomimetic method for improved corrosion resistance

Autor: Ramasco, Bruno Torquato
Přispěvatelé: Bolfarini, Claudemiro, Thomazini, Anahi Herrera Aparecida
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSCAR
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
Popis: Não recebi financiamento In orthopedic medicine and traumatology, the use of implants to help bone reconstitution is very common. They are divided in two groups: Internal and external fixation devices. After bone reconstitution, these components lose their function and therefore must be removed. However, in many cases, due to the cost or patient suffering, the devices are not removed. To avoid this, are under development bioabsorbable alloys that after bone healing degrade and are absorbed by the body, not requiring its removal. Among them, magnesium based alloys are under the spot. Regular magnesium alloys, however, present one main drawback: High corrosion rate, which leads to mechanical properties loss before the bone reconstitution and excessive production of gas hydrogen, leading to the formation of gas pockets, which cause adverse reactions and inhibit bone growth. This study aims to investigate surface coatings on the commercial alloy AZ91 in order to decrease the corrosion rate, making the material suitable for the use as biodegradable implants. Three modified SBF solutions were employed to coat the surfaces with apatites using the biomimetic method. The influences of pre-treatment of the samples in NaOH solution and heat treatment after coating on the electrochemical behavior of produced coatings were investigated. The results showed that the use of biomimetic method using modified SBF solutions was effective to produce apatite phases on the surface of the magnesium commercial alloy AZ91, considered a more suitable bone replacement than HA. The coated samples presented higher corrosion resistance than the uncoated material, as evaluated by electrochemical tests. This behavior was more pronounced for coatings obtained after the use of pre-treatment NaOH solution. Na medicina ortopédica e traumatológica o uso de implantes para auxílio da reconstituição óssea de membros é muito comum. São formadas por dois grupos: Dispositivos de fixação interna e de fixação externa. Após a consolidação da fratura, esses componentes perdem sua função e por isso devem ser retirados. Muitas vezes, porém, não o são devido ao custo e sofrimento causado ao paciente. Para evitar isso, estão em desenvolvimento ligas biodegradáveis que, após a consolidação óssea, degradam e são absorvidas pelo organismo, não sendo necessária sua retirada. Entre elas se destacam as ligas a base de magnésio que, no entanto, vem apresentando altas taxas de corrosão, que fazem com que a peça perca as propriedades mecânicas antes da consolidação da fratura, além de proporcionarem a produção em excesso de gás hidrogênio que leva à formação de bolsas de gás, as quais causam reações adversas e inibem o crescimento ósseo. Este trabalho tem como objetivo investigar recobrimentos da superfície da liga comercial AZ91, a fim de possibilitar o desenvolvimento de um material com taxa de corrosão mais adequada, que permita a consolidação da fratura antes de sua biodegradação. Utilizou-se neste trabalho o recobrimento com apatitas através do Método Biomimético com o emprego de três soluções SBF modificadas. Foi investigada a influência do pré-tratamento das amostras em NaOH e também do tratamento térmico pós recobrimento, na obtenção e na composição dos recobrimentos, assim como no comportamento eletroquímico das amostras. Os recobrimentos obtidos foram compostos por fases de apatita consideradas substitutas ósseas mais adequadas que a Hidroxiapatita (HA) e mostraram nos ensaios eletroquímicos uma redução efetivada da taxa de corrosão, sendo esse comportamento mais acentuado para os recobrimentos obtidos após o emprego do pré-tratamento em solução de NaOH.
Databáze: OpenAIRE
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