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Título da Dissertação:

ESTUDOS DOS COMPÓSITOS TiO2 - HIDROXIAPATITA E Nb2O5 - HIDROXIAPATITA: COMPORTAMENTO FÍSICO-MECÂNICO, ESTRUTURAL E DE BIOATIVIDADE

Nome do Aluno: Taiana Gabriela Moretti Bonadio
Banca Examinadora: Mauro Luciano Baesso (orientador)
Neide Kazue Kuromoto - UFPR
Walter Moreira Lima - DFI/UEM
Wilson Ricardo Weinand - DFI/UEM
Data da Defesa: 03/11/2011
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Resumo: O desenvolvimento de biocerâmicas combinando à bioatividade da hidroxiapatita com propriedades adequadas de outros materiais foi o principal objetivo deste trabalho. Compósitos TiO2-hidroxiapatita e Nb2O5-hidroxiapatita foram produzidos por ação mecânica (MA) e técnicas da metalurgia do pó. O compósito TiO2-HAp foi produzido na proporção 1:1 em volume e sinterizado nas temperaturas de 1000, 1100, 1200 e 1300°C. Os efeitos destas condições nos compósitos produzidos foram observados por diferentes técnicas, avaliando-se as propriedades físicas, mecânicas, estruturais e de bioatividade “in vitro”. Observa-se uma sensível melhora nas propriedades físicas e mecânicas do compósito com o aumento da temperatura de sinterização. Contudo, após os testes de imersão em SBF verifica-se, nas temperaturas de 1200 e 1300ºC, uma diminuição tanto na espessura como na adesão da camada de apatita nucleada na superfície do substrato. Nos compósitos Nb2O5-HAp, adicionou-se ao Nb2O5  quantidades 10, 20, 30, 40 e 50% em volume de HAp. As amostras desse compósito foram compactadas a 350 MPa e sinterizadas na temperatura de 1000 ºC em atmosfera livre. Os compósitos obtidos foram observados por diferentes técnicas, quanto às propriedades estruturais e a habilidade de induzir a nucleação de apatita, quando submetidos a testes de bioatividade em fluido corpóreo simulado (SBF). A quantidade (vol.%) de hidroxiapatita produziu variações no número de fases dos compósitos sinterizados e, como conseqüência, na fração de volume (%) de cada fase. Observa-se também variações na espessura da camada de apatita formada no substrato após os ensaios “in vitro”, em função das proporções de HAp nos compósitos. Em conclusão, os resultados deste trabalho mostraram que os compósitos TiO2-HAp e Nb2O5-HAp possuem as  características de materiais bioativos. Além disso, foi observado que a temperatura de sinterização e a utilização de ar como atmosfera reativa reduzem os custos de produção dos compósitos, indicando que, com um mínimo de infra-estrutura e um baixo consumo de energia, é possível produzir peças para restauração óssea que apresentem características de um material bioativo. Finalmente, foi demonstrado que as propriedades estruturais e de bioatividade dos compósitos podem ser controladas por meio da concentração dos reagentes e da temperatura de sinterização.

Palavra chave: Hidroxiapatita. Compósitos.Sinterização. Biomateriais.