Title

TRANSIÇÃO DÚCTIL-FRÁGIL EM POLIETILENO DE ALTÍSSIMO PESO MOLECULAR IRRADIADO COM RAIOS GAMA

TRANSIÇÃO DÚCTIL-FRÁGIL EM POLIETILENO DE ALTÍSSIMO PESO MOLECULAR IRRADIADO COM RAIOS GAMA

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PEREIRA, FABIO FRANCESCHI; SUAREZ, JOÃO CARLOS MIGUEZ

PEREIRA, FABIO FRANCESCHI

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SUAREZ, JOÃO CARLOS MIGUEZ

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DOI

10.5151/2594-5327-2586

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Abstract

O polietileno de altíssimo peso molecular (UHMWPE) encontra largo emprego na fabricação de componentes de próteses ortopédicas. Para a sua implantação no corpo humano necessita ser esterilizado, normalmente pela exposição à radiação gama, que pode provocar alterações físico-químicas no material que modificam o comportamento mecânico do polímero. Neste trabalho foram empregadas placas fabricadas com grânulos de UHMWPE, irradiadas com doses de radiação gama variando de 25 kGy a 500 kGy. A tenacidade do polímero foi determinada, na temperatura ambiente, por ensaio de impacto Charpy instrumentado. As superfícies de fratura dos corpos-de-prova de impacto foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A resistência ao impacto diminui com o aumento da dose, caracterizando que o polímero apresenta uma transição dúctil-frágil na tenacidade, para doses de radiação gama entre 100 kGy e 125 kGy. A análise por MEV verificou que os corpos-de-prova irradiados com doses inferiores a 100 kGy mostraram aspectos característicos de um mecanismo dúctil de fratura, enquanto que para o material irradiado nas doses superiores, ocorreu um mecanismo de fratura frágil. Esta modificação no mecanismo de fratura confirma os resultados obtidos no ensaio de impacto.

O polietileno de altíssimo peso molecular (UHMWPE) encontra largo emprego na fabricação de componentes de próteses ortopédicas. Para a sua implantação no corpo humano necessita ser esterilizado, normalmente pela exposição à radiação gama, que pode provocar alterações físico-químicas no material que modificam o comportamento mecânico do polímero. Neste trabalho foram empregadas placas fabricadas com grânulos de UHMWPE, irradiadas com doses de radiação gama variando de 25 kGy a 500 kGy. A tenacidade do polímero foi determinada, na temperatura ambiente, por ensaio de impacto Charpy instrumentado. As superfícies de fratura dos corpos-de-prova de impacto foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A resistência ao impacto diminui com o aumento da dose, caracterizando que o polímero apresenta uma transição dúctil-frágil na tenacidade, para doses de radiação gama entre 100 kGy e 125 kGy. A análise por MEV verificou que os corpos-de-prova irradiados com doses inferiores a 100 kGy mostraram aspectos característicos de um mecanismo dúctil de fratura, enquanto que para o material irradiado nas doses superiores, ocorreu um mecanismo de fratura frágil. Esta modificação no mecanismo de fratura confirma os resultados obtidos no ensaio de impacto.

Keywords

UHMWPE, irradiação gama, impacto

UHMWPE, irradiação gama, impacto