Produção e caracterização de revestimentos à base de carbono em cerâmica e aço visando aplicações biomédicas
| dc.contributor.advisor | Vieira, Lúcia | |
| dc.contributor.author | Vieira, Angela Aparecida | |
| dc.contributor.event2 | São José dos Campos | |
| dc.contributor.referee | Silva, Newton Soares da | |
| dc.contributor.referee | Ramirez Ramos, Marco Antonio | |
| dc.contributor.referee | Radi, Polyana Alves | |
| dc.contributor.referee | Martins, Gislene Valdete | |
| dc.date.accessioned | 2024-12-12T17:11:48Z | |
| dc.date.available | 2024-12-12T17:11:48Z | |
| dc.date.issued | 2021-08-06 | |
| dc.description.abstract | A expectativa de vida vem aumentando ao longo dos anos devido ao avanço da medicina, assim o número de idosos vem crescendo, e consequentemente vem aumentando as preocupações com as doenças relacionadas com a idade, como osteoporose, artrose, bradicardia, problemas bucais e entre outros. Dessa forma, a procura por implantes ósseos e dentários vem aumentando bem como o desenvolvimento de novos materiais para serem usados como matéria prima para novos implantes tais como: cerâmica, metais e polímeros. Porém alguns desses materiais tem um custo elevado e outros podem causar problemas a longo prazo como por exemplo, a metalose. A metalose consiste em uma degradação do material quando exposto ao fluído corpóreo e é uma das causas responsáveis por quase todas as cirurgias de substituição de prótese. Esta degradação consiste no desprendimento de íons metálicos da prótese e no acúmulo desses íons sobre os tecidos moles do corpo, levando a uma necrose do tecido ou a um crescimento tumoral. Portanto, são apresentados neste trabalho algumas considerações importantes para obtenção e caracterização de filmes e revestimentos de alótropos de carbono. Estes materiais podem ser utilizados como filme ou revestimento para a proteção de materiais implantáveis, bem como para aumentar a vida útil dos implantes. Para este estudo foram produzidos e caracterizados alótropos de carbono na forma de filmes e revestimentos de carbono. Foram produzidos filmes de DLC depositados à plasma utilizando reator “Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition” (PECVD) e magnetron sputtering em cerâmica MgAl2O4. Foram depositados também, revestimentos de carbono contendo fases de grafite microcristalino via laser cladding em SS316L. Foram realizadas teste biológicos, caracterização mecânica e microestrutural dos filmes obtidos. Os resultados demonstraram a formação de filme de DLC via PECVD em cerâmica com e sem prata sendo melhor probabilidade estatística do filme de DLC+Ag para aplicação biomédica. No revestimento obtido por laser cladding em amostra SS316L foi observada a formação fases de grafite microcristalino e aumento da resistência mecânica do material com o revestimento e melhor probabilidade estatística de osseointegração com a incorporação de TiO2. Com as caracterizações e teste biológico foi possível selecionar o filme e revestimento com melhor probabilidade estatística para aplicação biomédica. | |
| dc.description.abstract2 | Life expectancy has increased over the years due to advances in medicine, so the number of elderly people has been growing, and consequently there has been increasing concerns about age-related diseases such as osteoporosis, osteoarthritis, bradycardia, oral problems and others. Thus, the demand for bone and dental implants has increased as well as the development of new materials to be used as raw material for new implants such as: ceramics, metals, and polymers. However, some of these materials are expensive and others can cause long-term problems, such as metallose. Metallosis is a degradation of the material when exposed to bodily fluid and is one of the causes responsible for almost all prosthesis replacement surgeries. This degradation consists of the detachment of metallic ions from the prosthesis and the accumulation of these ions on the soft tissues of the body, leading to tissue necrosis or tumor growth. Therefore, some important considerations for obtaining and characterizing carbon allotrope films and coatings are presented in this work. These allotropes can be used as a film or coating to protect implantable materials as well as to extend the life of implants. For this study, carbon allotropes were produced and characterized in the form of carbon films and coatings. Plasma-deposited DLC films were produced using a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) reactor and magnetron sputtering on MgAl2O4 ceramic. Carbon coatings containing microcrystalline graphite phases were also deposited via laser cladding in SS316L. Biological tests, mechanical and microstructural characterization of the obtained films were carried out. The results showed the formation of DLC film via PECVD in ceramics with and without silver being the best statistical probability of the DLC+Ag film for biomedical application. In the coating obtained by laser cladding on sample SS316L, it was observed the formation of microcrystalline graphite phases and increased mechanical strength of the material with the coating and better statistical probability of osseointegration with the incorporation of TiO2. With the characterizations and biological testing, it was possible to select the film and coating with the best statistical probability for biomedical application. | |
| dc.description.physical | 73 f. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.affiliation | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.identifier.bibliographicCitation2 | VIEIRA, Angela Aparecida. Produção e caracterização de revestimentos à base de carbono em cerâmica e aço visando aplicações biomédicas. São José dos Campos, 2021. 73 f. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2021. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.univap.br/handle/123456789/473 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | UNIVAP | |
| dc.publisher.institution | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.publisher.program | doutorado em Engenharia Biomédica | |
| dc.publisher.spatial | São José dos Campos | |
| dc.subject.keyword | Carbono em cerâmica | |
| dc.subject.keyword | Grafite microcristalino | |
| dc.title | Produção e caracterização de revestimentos à base de carbono em cerâmica e aço visando aplicações biomédicas | |
| dc.title.alternative | Production and characterization of carbon-based coatings on ceramic and steel for biomedical applications | |
| dc.type | Tese |