Oxidação eletrolítica à plasma do aço AISI 316L com adição de fosfato de cálcio

dc.contributor.advisorFeitor, Michelle Cequeira
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-4850-9493pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4011909474871656pt_BR
dc.contributor.authorCarvalho, Emanoel Jonathan Barbosa de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6033034480555804pt_BR
dc.contributor.referees1Souza, Ivan Alves de
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7381-6025pt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0708410440290223pt_BR
dc.contributor.referees2Libório, Maxwell Santana
dc.contributor.referees3Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de
dc.contributor.referees4Costa, Thercio Henrique de Carvalho
dc.date.accessioned2023-01-03T21:55:14Z
dc.date.available2023-01-03T21:55:14Z
dc.date.issued2022-11-18
dc.description.abstractThe 316L stainless steel has been widely used as a metallic biomaterial for orthopedic and dental implants due to its excellent mechanical properties and low cost. However, one of the main limitations to its clinical use is the susceptibility to localized corrosion in physiological environments that can result in inflammation, pain and, in the worst case, implant failure. To increase its biocompatibility, the metal can be coated with bioceramic compounds based on calcium phosphate (CaP), in particular, hydroxyapatite, which has a chemical composition similar to the inorganic matrix of bone and a Ca/P molar ratio of 1.67. The objective of this study is to carry out the deposition of calcium phosphate on the metallic substrate of 316L stainless steel using the Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) technique, which has the advantages of simplicity, low cost and thermal and chemical stability. The samples were immersed in an electrolyte solution containing calcium acetate, calcium beta glycerophosphate and nitric acid. Then, a potential difference was applied using two configurations: cathodic reaction during times of 90 and 180 seconds and anodic reaction during times of 15 and 20 seconds. The morphology of the coating and its layer thickness were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM-FEG). Chemical composition and phase were obtained by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and X-Ray Diffraction (XRD), respectively. Corrosion behavior was evaluated by Open Circuit Potential (OCP) test. The results showed that the calcium phosphate coatings were successfully deposited on the surface of AISI 316L steel and presented a thick, rough, porous and hydrophilic layer. In addition, the coatings are electrochemically stable and have demonstrated improved corrosion resistance.pt_BR
dc.description.resumoO aço inoxidável 316L tem sido amplamente utilizado como um biomaterial metálico para implantes ortopédicos e odontológicos devido às suas excelentes propriedades mecânicas e baixo custo. No entanto, uma das principais limitações ao seu uso clínico é a suscetibilidade à corrosão localizada em ambientes fisiológicos que podem resultar em inflamação, dor e, na pior das hipóteses, falha no implante. Para aumentar sua biocompatibilidade, o metal pode ser revestido com compostos biocerâmicos à base de fosfato de cálcio (CaP), em especial, a hidroxiapatita que possui uma composição química semelhante à matriz inorgânica do osso e uma razão molar Ca/P de 1,67. O objetivo deste estudo é realizar a deposição de fosfato de cálcio no substrato metálico do aço inoxidável 316L mediante a técnica Oxidação Eletrolítica por Plasma (PEO), no qual apresenta como vantagens a sua simplicidade, o baixo custo e a estabilidade térmica e química. As amostras foram imersas em solução eletrolítica contendo acetato de cálcio, beta glicerofosfato de cálcio e ácido nítrico. Em seguida, foi aplicado uma diferença de potencial utilizando duas configurações: reação catódica durante os tempos de 90 e 180 segundos e reação anódica durante os tempos de 15 e 20 segundos. A morfologia do revestimento e sua espessura de camada foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV-FEG). A composição química e fase foram obtidas por Espectroscopia Dispersiva de Energia (EDS) e Difração de Raios-X (DRX), respectivamente. O comportamento de corrosão foi avaliado por teste de Potencial de Circuito Aberto (OCP). Os resultados mostraram que os revestimentos de fosfato de cálcio foram depositados com sucesso na superfície do aço AISI 316L e apresentaram uma camada espessa, rugosa, porosa e hidrofílica. Além disso, os revestimentos são eletroquimicamente estáveis e demonstraram uma melhor resistência à corrosão.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationCARVALHO, Emanoel Jonathan Barbosa de. Oxidação eletrolítica à plasma do aço AISI 316L com adição de fosfato de cálcio. Orientador: Michelle Cequeira Feitor. 2022. 63f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50821
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectHidroxiapatitapt_BR
dc.subjectOxidação eletrolítica por plasmapt_BR
dc.subjectAço AISI 316Lpt_BR
dc.subjectBiomaterialpt_BR
dc.subjectBiocompatibilidadept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.titleOxidação eletrolítica à plasma do aço AISI 316L com adição de fosfato de cálciopt_BR
dc.title.alternativeElectrolytic plasma oxidation of AISI 316L steel with addition of calcium phosphate.pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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