Title

ESTUDO DA CORROSÃO EM LIGAS BIOMÉDICAS EMPREGANDO-SE DIFERENTES TÉCNICAS EXPERIMENTAIS

BIOMEDIAL ALLOYS CORROSION EVALUATION USING EXPERIMENAL TECHNIQUES

Authorship

Barbosa, Sabrina Siqueira; Tomachuk, Célia Regina; Costa, Necésio Gomes

Barbosa, Sabrina Siqueira

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Tomachuk, Célia Regina

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Costa, Necésio Gomes

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DOI

10.5151/2594-5327-0020

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Abstract

Biomaterial é toda substância que em contato com o fluido fisiológico não causa ao organismo reações indesejáveis. Um biomaterial deve ser biocompatível e biofuncional. A viabilidade de implantação de um determinado material é avaliada através das propriedades mecânicas, resistência à fadiga, corrosão e desgaste, além de estudos in vitro e in vivo. O aço inoxidável ASTM F-138 é largamente utilizado como biomaterial, principalmente pelo seu baixo custo. As ligas de titânio, embora mais caras, apresentam vantagens como baixa densidade, propriedades mecânicas mais próximas do osso e melhor resistência à corrosão. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar e comparar a resistência à corrosão das ligas Ti-6Al-3Nb, Ti-6Al-7Nb, Ti-6Al-11Nb com o aço inoxidável ASTM F-138, utilizando técnicas eletroquímicas de corrente contínua (curvas de polarização anódica e extrapolação da reta de Tafel) e de corrente alternada (espectroscopia de impedância eletroquímica), em solução SBF (Simulated Body Fluid), pH 7,25, a 37

Biomaterial is a synthetic or natural material used to replace part of a living system or to function in intimate contact with living tissue. The new titanium alloys have been develop for improve biocompatibility and biofuncionality. But it is necessary studies in vivo, in vitro, mechanical properties and corrosion resistance for that new material has its successful clinical application. The stainless steel ASTM F-138 is widely used like biomaterial due its low price. The titanium alloys, in spite of more expensive, it has advantages like low weigh, mechanical properties as same that bone and better corrosion resistance. The purpose of this research is to study the electrochemical behavior of Ti-6Al- 3Nb, Ti-6Al-7Nb, Ti-6Al-11Nb alloys and compare to the stainless steel ASTM F-138 in Simulate Body Fluid (SBF), pH 7.25, at 37oC. This investigation is based on potentiodynamic measurements (Tafel line extrapolation and anodic polarization curves) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Morphological observations on the surface, before and after of tests, were also performed by Optic Microscopy. The results obtained by polarization curves showed that titanium alloys samples present lower corrosion current density and consequently lower corrosion rate in comparison to stainless steel ASTM F-138. It was observed presence of pitting corrosion in all the samples, however in bigger intensity in the stainless steel ASTM F-138 followed by Ti-6Al-11Nb, Ti-6Al-3Nb and Ti-6Al- 7Nb alloys. The experimental results suggest that the metal surface is covered by a heterogeneous passive film. Ti-6Al-7Nb presented higher protective properties followed by Ti-Al-3Nb, Ti-6Al-11Nb and stainless steel ASTM F-138, respectively.

Keywords

Corrosão; Biomateriais; Aço inoxidável; Ligas de titânio.

Corrosion; Biomaterials; Stainless steel; Titanium alloys.