Caracterización de la corrosión de la aleación experimental Ti-35Nb-7Zr-5Ta mediante técnicas electroquímicas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i6.15861

Palabras clave:

Aleaciones de titanio; Biomateriales; Técnicas electroquímicas; Corrosión; Osteointegración.

Resumen

El objetivo del presente estudio fue evaluar la resistencia a la corrosión de la aleación experimental. Ti-35Nb-7Zr-5Ta, modificado por rayo láser, en una solución fisiológica de NaCl al 0,9%. Esta evaluación se llevó a cabo mediante análisis de potencial de circuito abierto (EOCP), curvas de polarización potenciodinámica y curvas de polarización cíclica. Las curvas de potencial de circuito abierto muestran que la muestra irradiada por rayo láser a 35 Hz presentó una superficie más estable y resistente a la corrosión. Se observó en las curvas de polarización, densidades de corriente bajas del orden de nA / cm2, para todas las muestras indicando un comportamiento pasivo esperado para la aleación investigada. Las curvas de polarización cíclica muestran que para las muestras tratadas con láser, el potencial de repasivación (Er) es mayor en relación al potencial de corrosión (Ecorr), lo que indica una mayor resistencia a la corrosión de las aleaciones metálicas cuando se tratan con láser.

Biografía del autor/a

Ana Elisa Vilicev Italiano, São Paulo State University

Doutoranda em Odontologia na área de Implantodontia na Universidade Estadual Paulista/ Faculdade de Odontologia de Araraquara - UNESP/FOAr (2020 - 2024). Mestre em Odontologia pela Universidade Estadual Paulista/ Faculdade de Odontologia de Araraquara - UNESP/FOAr (2018 - 2020). Especialista em Implantodontia pela Sociedade de Promoção Social ao Fissurado Lábio-palatal PROFIS - Bauru - SP (2008 - 2010). Graduação em Odontologia pelas Faculdades Integradas de Santa Fé do Sul - SP (1999 - 2003). Como clínico, atua na realização de avaliação, diagnóstico, planejamento e realização de cirurgias de implante e próteses, assim como, clínica geral.

Daniela Vieira Amantéa, São Paulo Anhanguera University

Possui graduação em Odontologia pela Universidade Paulista (2001). Especialista em Cirurgia e Traumatologia Bucomaxilofacial, especialista em Harmonização Orofacial, especialista em dor orofacial e disfunção temporomandibular, mestre em Biomateriais em Odontologia. Atua como professora do Curso de Odontologia da Universidade Anhanguera de São Paulo (UNIAN-SP). Tem experiência na área de Odontologia, com ênfase em Cirurgia Buco-Maxilo-Facial, atuando principalmente nos seguintes temas: Cirurgia e Traumatologia Bucomaxilofacial, Cirurgia Bucal, Harmonização Orofacial, Disfunção temporomandibular, Biomateriais em Odontologia, Sedação e Harmonização Orofacial. Atualmente é doutoranda em Biotecnologia e Inovação em Saúde pela UNIAN-SP.

Leandro Fernandes, São Paulo State University

Leandro Fernandes é Bacharel em Química (Instituto de Química UNESP Araraquara); Mestre e Doutor em Ciências (Área: Desenvolvimento, Caracterização e Aplicação de Materiais), junto ao Departamento de Engenharia de Materiais (SMM), da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da Universidade de São Paulo (USP). Tem experiência na área de materiais cerâmicos (Sílica, Alumina, Zircônia) para uso em refratários e biomateriais, tem experiência com tratamento de água e efluente, dosagem de químicos, síntese de polímeros para tratamento de água e controle de qualidade.

Márcio Luiz dos Santos, São Paulo Anhanguera University

Graduado , Mestre e Doutor em Química. Tem experiência em técnicas como espectroscopia fotoelétrica de raio-X (XPS/ESCA), espectroscopia na região no infravermelho médio, Analise Térmica, Espectroscopia Raman dispersiva e confocal, Difração de Raios X, Microscopia eletrônica de Varredura. Atua na área de Biomateriais, Sistemas de Liberação Controlada de Fármacos em Matrizes Poliméricas e Inorgânicas, Biocerâmicas, Titânio e ligas de Titânio. Temas relacionados: Métodos de imobilização de biomoléculas, processo sol-gel, processo biomimético, síntese hidrotérmica-microondas, Síntese e caracterização de polímeros naturais e sintéticos, Química de coloides, Recobrimentos biocerâmicos, Físico-química e inorganicaa de materiais. Cursos de Propriedade Intelectual, Gestão de negócios, Gestão de projetos e Plano de Negócios.

Luís Geraldo Vaz, São Paulo State University

Possui Graduação em Química pela Universidade de São Paulo (1989), Mestrado em Química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1995), Doutorado em Química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1998), Pós Doutorado em Materiais Odontológicos pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1998-2000) e Livre Docência em Materiais Odontológicos pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2007). Atualmente é Docente da Faculdade de Odontologia de Araraquara da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, na função de Professor Adjunto. Tem experiência nas áreas de Química, Materiais Odontológicos, atuando principalmente nos seguintes temas: titânio, propriedades mecânicas, análise química, corrosão, fluoretos e dureza.

Citas

Chai, Y. W., Kim, H. Y., Hosoda, H., & Miyazaki, S. (2008). Interfacial defects in Ti-Nb shape memory alloys. Acta Materialia, 56(13), 3088–3097. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2008.02.045

Chen, J., Rungsiyakull, C., Li, W., Chen, Y., Swain, M., & Li, Q. (2013). Multiscale design of surface morphological gradient for osseointegration. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 20, 387–397. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2012.08.019

De Assis, S. L., Wolynec, S., & Costa, I. (2006). Corrosion characterization of titanium alloys by electrochemical techniques. Electrochimica Acta, 51(8–9), 1815–1819. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2005.02.121

Filho, E. D. A., Fraga, A. F., Bini, R. A., & Guastaldi, A. C. (2011). Bioactive coating on titanium implants modified by Nd:YVO 4 laser. Applied Surface Science, 257(10), 4575–4580. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.12.056

Geetha, M., Singh, A. K., Asokamani, R., & Gogia, A. K. (2009). Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants - A review. Progress in Materials Science, 54(3), 397–425. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2008.06.004

Kuroda, D., Niinomi, M., Morinaga, M., Kato, Y., & Yashiro, T. (1998). Design and mechanical properties of new β type titanium alloys for implant materials. Materials Science and Engineering A, 243(1–2), 244–249. https://doi.org/10.1016/s0921-5093(97)00808-3

Laurindo, C A H; Lepienski, C A; Amorim, F L; Torres, R D; Soares, P. (2018). Mechanical and Tribological Properties of Ca/P-Doped Titanium Dioxide Layer Produced by Plasma Electrolytic Oxidation: Effects of Applied Voltage and Heat Treatment. Tribology Transactions, 61(4), 733–741. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/10402004.2017.1404176

Lopes, C. S., Donato, M., & Ramgi, P. (2016). Comparative corrosion behavior of titanium alloys (ti-15mo and ti-6al-4v) for dental implants applications: A review. Corrosão e Protecção de Materiais, 35(2), 05–14. https://doi.org/10.19228/j.cpm.2016.35.04

López, M. F., Gutiérrez, A., & Jiménez, J. A. (2001). Surface characterization of new non-toxic titanium alloys for use as biomaterials. Surface Science, 482–485(PART 1), 300–305. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(00)01005-0

Metikoš-Huković, M., Kwokal, A., & Piljac, J. (2003). The influence of niobium and vanadium on passivity of titanium-based implants in physiological solution. Biomaterials, 24(21), 3765–3775. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(03)00252-7

Mish, C. E. (2000). Implantes Dentais Contemporâneos. Pancast.

Mohammed, M. T., Khan, Z. A., Geetha, M., & Siddiquee, A. N. (2015). Microstructure, mechanical properties and electrochemical behavior of a novel biomedical titanium alloy subjected to thermo-mechanical processing including aging. Journal of Alloys and Compounds, 634, 272–280. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.02.095

Niinomi, M; Kuroda, D; Fukunaga, K I; Morinaga, M; Kato, Y; Yashiro, T; Suzuki, A. (1999). Corrosion wear fracture of new b type biomedical titanium alloys. Materials Science and Engineering A, 263(2), 193–199. https://doi.org/10.1016 / S0921-5093 (98) 01167-8

Paital, S. R., & Dahotre, N. B. (2009). Calcium phosphate coatings for bio-implant applications: Materials, performance factors, and methodologies. Materials Science and Engineering R: Reports, 66(1–3), 1–70. https://doi.org/10.1016/j.mser.2009.05.001

Queiroz, T. P., Souza, F. Á., Guastaldi, A. C., Margonar, R., Garcia-Júnior, I. R., & Hochuli-Vieira, E. (2013). Commercially pure titanium implants with surfaces modified by laser beam with and without chemical deposition of apatite. Biomechanical and topographical analysis in rabbits. Clinical Oral Implants Research, 24(8), 896–903. https://doi.org/10.1111/j.1600-0501.2012.02471.x

Rodrigues, A. V., Oliveira, N. T. C., dos Santos, M. L., & Guastaldi, A. C. (2015). Electrochemical behavior and corrosion resistance of Ti–15Mo alloy in naturally-aerated solutions, containing chloride and fluoride ions. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 26(1), 1–9. https://doi.org/10.1007/s10856-014-5323-0

Rungsiyakull, C., Li, Q., Sun, G., Li, W., & Swain, M. V. (2010). Surface morphology optimization for osseointegration of coated implants. Biomaterials, 31(27), 7196–7204. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2010.05.077

Santos, L. D. B., Maria, T., Freire, V., Sampaio, N. D. M., & Oliveira, A. S. de. (2007). Aspectos biomecânicos das próteses sobre im- plantes Biomechanics aspects of the implant-supported pros- theses. 6(1), 13–18.

Silva, F. S. d., Bedoya, J., Dosta, S., Cinca, N., Cano, I. G., Guilemany, J. M., & Benedetti, A. V. (2017). Corrosion characteristics of cold gas spray coatings of reinforced aluminum deposited onto carbon steel. Corrosion Science, 114, 57–71. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2016.10.019

Trivinho-Strixino, F; Santos, J S; Sikora, M. S. (2017). Electrochemical Synthesis of Nanostructured Materials. Nanostructures, 53–103. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-0-323-49782-4.00003-6

Valente, C. B. M. (2017). Estudo do Comportamento Mecânico de uma Liga de Titânio-Tântalo, Ti10Ta, Produzida por LASER Cladding [Universidade Nova de Lisboa]. http://hdl.handle.net/10362/27686

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Publicado

04/06/2021

Cómo citar

ITALIANO, A. E. V. .; AMANTÉA, D. V. .; SILVA, F. S. da .; FERNANDES, L.; SANTOS, M. L. dos .; VAZ, L. G. Caracterización de la corrosión de la aleación experimental Ti-35Nb-7Zr-5Ta mediante técnicas electroquímicas. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 6, p. e40610615861, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i6.15861. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/15861. Acesso em: 21 nov. 2024.

Número

Vol. 10 Núm. 6

Sección

Ciencias de la salud

Licencia

Derechos de autor 2021 Ana Elisa Vilicev Italiano; Daniela Vieira Amantéa; Fernando Santos da Silva; Leandro Fernandes; Márcio Luiz dos Santos; Luís Geraldo Vaz

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