Surface-treated commercially pure titanium for biomedical applications : electrochemical, strustural, mechanical and chemical characterizations

Abstract

Orientador: Valentim Adelino Ricardo BarãoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: O presente estudo teve por objetivo investigar o comportamento eletroquímico e as modificações estruturais, mecânicas e químicas do titânio comercial puro (Ticp) com superfície submetida a diferentes tratamentos. Discos de Ticp com 15 mm de diâmetro e 2 mm de espessura foram utilizados e divididos em 6 grupos (n=5) de acordo com o tipo de tratamento de superfície: usinada (controle - M), modificada por HCl + H2O2 (grupo Cl), modificada por H2SO4 + H2O2 (Grupo S), modificada por Al2O3 (grupo Sb) e posterior tratamento com HCl + H2O2 (grupo SbCl) ou H2SO4 + H2O2 (grupo SbS). Para o ensaio eletroquímico, testes padrões como potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e teste potenciodinâmico foram conduzidos em saliva artificial (pHs 3,0; 6,5 e 9,0) para simular o ambiente oral e solução de fluido corpóreo para simular o plasma sanguíneo. Todas as superfícies foram caracterizadas antes e após o teste de corrosão usando microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva, difratomeria de raios-X (XRD), rugosidade de superfície, microdureza Vickers e energia livre de superfície. Os dados obtidos foram avaliados por meio do ANOVA de 2 fatores, e o Teste de Tukey HSD foi utilizado como teste post-hoc (?=0,05). O processo de jateamento aumentou a corrosão do Ticp, enquanto o tratamento ácido melhorou a estabilidade eletroquímica, principalmente dos discos tratados com HCl + H2O2 (p0,05). Os grupos SbS e Cl apresentaram os maiores e os menores valores de energia livre de superfície, respectivamente (p0.05). The SbS and Cl group presented the highest and lowest surface energy values, respectively (p<0.05). After the corrosion process, there was an increase in roughness values in Cl and Sb groups when exposed to acid artificial saliva (p<0.05). In sandblasted groups, there was a decrease in microhardness values. The surface free energy increased after corrosion process (p<0.05), except for SbS group. Homogeneity of all discs surface were noted via AFM and MEV. Presence of amorphous titanium was noted for all groups, as well as corundum phase for sandblasted groups. Thus, it is concluded that treatment with HCl + H2O2 improved the electrochemical stability of cp-Ti. Although the sandblasting treatment has improved structural and mechanical properties of cp-Ti, a reduction in its corrosion resistance was noted. Acid saliva negatively affected the corrosion behavior of cp-TiMestradoProtese DentalMestra em Clínica Odontológica2013241122FAPES