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Title: Estudo da resistência mecânica de um compósito de matriz polimérica com adição de alumina
Authors: Caldas, Fernando Sérgio de Macêdo
Keywords: Biomateriais;Cimentos ósseos;PMMA;Alumina;Compósito de matriz polimérica
Issue Date: 9-Mar-2018
Citation: CALDAS, Fernando Sérgio de Macêdo. Estudo da resistência mecânica de um compósito de matriz polimérica com adição de alumina. 2018. 76f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Abstract: Currently, research for the development of biocompatible materials has been widely developed. These materials, also known as biomaterials, are used in the medical field in order to treat, replace or repair biological systems (tissues and/or organs) partially or totally. In the area of orthopedic surgery, bone cements, besides the use for fixation of implants, are applied in the repair of bone failures resulting from fractures caused by high energy trauma, as in the case of accidents involving automotive vehicles and/or human aging, in the face of osteoporosis, which is a disease characterized by the reduction of the mineral part of bones, making them more fragile, and consequently, more susceptible to fractures. Bone cement based on polymethylmethacrylate (PMMA) is already widely applied in the field of orthopedic surgery. In this work the effect of the addition of alumina (Al2O3) on the polymeric matrix (PMMA) on the mechanical properties, mainly flexural strength was studied. The composite formed by PMMA and Al2O3, besides its possible applicability in the orthopedic area, will allow a reduction of cost, since the alumina is abundant in nature. For the development of this work the powders of PMMA and alumina were characterized, and to obtain the composites the polymer mixtures (powder) were carried out in the presence of the liquid reducer (monomer) with addition of alumina, in the proportions of 0.5 %, 1% and 2% by weight. From this, the hardened samples were obtained in the form of bars. The starting powders and the mixed powders were characterized by scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and already the hardened samples were submitted to the tests of mechanical resistance to flexure, and characterized in SEM, EDS. The results showed that the addition of alumina to the PMMA influenced the flexural strength.
Portuguese Abstract: Atualmente, as pesquisas para o desenvolvimento de materiais biocompatíveis vêm sendo amplamente desenvolvidas. Também conhecidos por biomateriais, são utilizados na área da medicina com o intuito de tratar, substituir ou reparar sistemas biológicos (tecidos e/ou órgãos) parcial ou totalmente. Na área da cirurgia ortopédica, os cimentos ósseos, além do uso para fixação de implantes, são aplicados na reparação de falhas ósseas decorrentes de fraturas provocadas por traumas de alta energia, como no caso de acidentes envolvendo veículos automotores e/ou o envelhecimento humano, em face da osteoporose, que é uma doença caracterizada pela redução da parte mineral dos ossos, tornando-os mais frágeis, e consequentemente, mais susceptíveis às fraturas. O cimento ósseo à base de polimetilmetacrilato (PMMA) já é largamente aplicado no âmbito da cirurgia ortopédica. Neste trabalho foi estudado o efeito da adição da alumina (Al2O3) na matriz polimérica (PMMA) sobre as propriedades mecânicas, principalmente resistência à flexão. O compósito formado por PMMA e Al2O3, além da sua possível aplicabilidade na área ortopédica, possibilitará uma redução de custo, visto ser a alumina abundante na natureza. Para o desenvolvimento deste trabalho foram caracterizados os pós de partida – PMMA e alumina, e para a obtenção dos compósitos foram realizadas as misturas do polímero (pó) na presença do redutor líquido (monômero) com adição de alumina, nas proporções de 0,5%, 1% e 2%, em peso. A partir disso, foram obtidas as amostras endurecidas em forma de barras. Os pós de partida e os pós-misturados foram caracterizados através das análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de Raio-X (DRX), já as amostras endurecidas foram submetidas aos ensaios de resistência mecânica à flexão e caracterizadas em MEV, EDS. Os resultados mostraram que a adição da alumina ao PMMA influenciou a resistência mecânica e a flexão.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25935
Appears in Collections:PPGCEM - Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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