DEPOSIÇÕES DE FILMES FINOS DA LIGA INTERMETÁLICA FeAlCr POR SPUTTERING PARA A APLICAÇÃO EM BIOMATERIAIS: DEPOSITION OF THIN FILMS OF INTERMETALLIC FeAlCr ALLOY BY SPUTTERING FOR BIOMATERIALS APPLICATION

O aço inoxidável austenítico 316 (316 SS) é um dos materiais metálicos mais utilizados em aplicações médicas devido à combinação de propriedades mecânicas e do baixo custo. No entanto, desgaste e corrosão estimulam mudanças permanentes no tecido humano que podem levar à perda do implante. O desenvolvimento de recobrimentos biocompatíveis e estáveis, que apresentem propriedades mecânicas adequadas, e que não sofram ruptura ou delaminação durante o uso, é uma solução muito promissora para melhorar o desempenho do 316 SS como biomaterial para implantes. Neste trabalho, uma liga intermetálica FeAlCr, que tem apresentado propriedades adequadas para a aplicação como biomaterial, foi utilizada como recobrimento sobre um aço inoxidável 316 de grau médico. O revestimento foi obtido utilizando-se a técnica magnetron sputtering por corrente contínua. Os parâmetros de deposição, como distância substrato - alvo e pressão de gás argônio foram mantidos fixos em 50 mm e 5 mTorr, respectivamente. As amostras foram preparadas com os seguintes valores de potência de sputtering: 50 W, 75W, 100 W e 150 W. A adesão dos filmes foi analisada por teste de scratch, enquanto a espessura e a taxa de deposição foram analisadas por perfilometria ótica. As características estruturais foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura com EDS.

The 316 type austenitic stainless steel (316 SS) is one of the most used metallic materials in medical applications due to the combination of mechanical properties with low cost. However, wear and corrosion behavior stimulate permanent changes in human tissue that can lead to implant loss. The development of stable and biocompatible coatings presenting suitable mechanical properties and which does not undergo cracking or to peel off during the use is a very promising solution for improving the performance of 316 SS as biomaterials for implants. In this paper a coating based on an intermetallic FeAlCr alloy, material that have been presenting suitable properties for biomaterial application, was deposited on a 316 medical grade stainless steel. The coating was obtained by using a direct-current magnetron sputtering. During deposition the parameters substrate-target distance and argon gas pressure were fixed at 50mm and 5 mTorr, respectively. Samples were produced using the following sputtering power: 50 W, 75W, 100 W and 150 W. The films obtained were examined for adhesion to the substrate through the scratch test, while the thickness and deposition rate was analyzed by profilometry. Structural characteristics were evaluated by scanning electron microscopy with EDS.

Palavras-chave

Sputtering; Aço inoxidável; Liga FeAlCr; Biomaterial

Sputtering; Stainless Steel; FeAlCr Alloy; Biomaterial

Como citar

Douglas Valentim Fernandes Neves; Bruno da Silva Izaias; Juliano Libardi; Argemiro Soares da Silva Sobrinho; Marcos Massi; Kátia Regina Cardoso. DEPOSIÇÕES DE FILMES FINOS DA LIGA INTERMETÁLICA FeAlCr POR SPUTTERING PARA A APLICAÇÃO EM BIOMATERIAIS , p. 7630-7637. In: 69° Congresso Anual da ABM - Internacional, São Paulo - Brasil, 2014.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/1516-392X-24680