Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica

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Navegando Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica por Assunto "Biosilicato"

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    Estudo da tensão residual em filme de carbono tipo diamante contendo biosilicato em sua estrutura
    (2022-03-09) Vieira, Lúcia; Simioni, Andreza Ribeiro; Sakane, Kumiko Koibuchi; Crovace, Murilo Camuri; Tavares, Larissa Zamboni Lobo; São José dos Campos
    O filme de Carbono tipo diamante (Diamond like-carbon- DLC) vem sendo utilizado para melhorar as características dos implantes por possuir propriedades como baixo coeficiente de atrito e resistência ao desgaste, já o Biosilicato possui propriedades de bioatividade e pode otimizar o filme de DLC ampliando as aplicações biomédicas. Contudo, para que o filme seja efetivo e possa atuar como superfície protetora, efeitos de delaminação devem ser superados. Os efeitos de delaminação ocorrem devido as tensões intrínsecas no filme, introduzidas durante o processo de produção. Assim para produção dos filmes de DLC com Biosilicato (DLCBs) foi proposto neste trabalho duas concentrações diferentes de Biosilicato (0,6% e 0,3%) a serem inseridos no reator a plasma via (Plasma enhanced Chemical Vapour Deposition? PECVD). Após a deposição, os filmes de DLC e DLCBs, foram analisados via espectroscopia Raman, FT-IR e difração de raios-X para avaliação da presença de constituintes do filme de DLC e de Biosilicato. A espectroscopia Raman indicou espectros com a presença das bandas características do DLC e do Biosilicato. O espectro de FT-IR do Biosilicato apresentou números de ondas localizados entre 870 cm-1 a 1000 cm-1 referente a um estiramento da ligação Si?O. As bandas centradas entre 1100 a 1250cm-1 são referentes as vibrações da ligação Si?O?Si, observando-se a presença do Biosilicato em todos os filmes. Os resultados de difração de raio-X indicaram a presença do Biosilicato com fases cristalinas encontrando bandas atribuídas ao silicato de sódio-cálcio (Na2CaSi2O6). As tensões residuais dos filmes foram estudadas para verificar a influência na aderência do filme ao substrato de liga de titânio (Ti6Al4V). A aderência do filme foi analisada via esclerometria. O filme de DLCBs com 0,3% de Biosilicato, apresentou a menor tensão interna, reduzindo em 28,5% a tensão compressiva do filme. Os resultados de coeficiente de atrito mostram a diminuição do coeficiente de atrito com o filme de DLC e DLCBs em relação ao substratoTi6Al4V puro, obtendo resultado semelhante a literatura e mostrando em que o filme de DLC com e sem Biosilicato, nas concentrações menores de Biosilicato aumentam a lubrificação e diminuem o coeficiente de atrito. A literatura mostra que quanto mais negativo o potencial de circuito aberto mais sujeito a corrosão, estes resultados apontam uma melhora da resistência à corrosão com a presença do filme de DLCBs 0,3%. Ao final deste trabalho foi possível avaliar que a melhor condição de produção do filme foi a concentração de Biosilicato em 0,3%. Esta mesma condição foi a de que resultou menor tensão interna, melhor aderência e melhor proteção no ensaio de tribocorrosão com potencial de circuito aberto. O estudo da correlação entre as tensões internas, aderência do filme e a suscetibilidade à corrosão de filmes de DLC com biossilicato é inédito na literatura.