Influência do titanato de neodímio na microestrutura, propriedades mecânicas e bioatividade de cerâmicas de alumina

Abstract

A utilização de materiais cerâmicos na biomedicina tem se destacado devido as suas propriedades químicas e mecânicas e ausência de toxidade, sendo a alumina uma das biocerâmicas mais utilizadas, principalmente na fabricação de próteses para substituições de quadril e joelhos, reconstrução maxilofacial. Com o objetivo de controlar a microestrutura, densificação, propriedades mecânicas e acelerar a osteointegração de biocerâmicas de alumina, aditivos óxidos e não óxidos têm sido adicionados durante sua síntese ou processamento. O presente trabalho visa avaliar o efeito da adição do Nd2Ti2O7, sobre a densificação, propriedades mecânicas e bioatividade in vitro, em cerâmicas de alumina. Os resultados mostraram que a adição do composto Nd2Ti2O7, favoreceu a densificação da alumina durante o processo de sinterização a temperaturas relativamente baixas, 1500 e 1550°C/1h. Valores de densidade relativa acima de 95% foram alcançados, observando-se uma tendência no aumento na densificação com o aumento no teor do composto. As micrografias eletrônicas de varredura por elétrons retroespalhados, mostraram que todas as amostras desenvolveram uma microestrutura caracterizada por matriz de alumina, com grãos alongados além de fases secundárias, identificadas por difração de raios X como, Nd2Ti2O7, Nd1,65Al23,43O38 e Al0,1Nd0,7Ti0,9O3. Os dados obtidos para os valores de tenacidade à fratura e dureza, foram similares em ambas as temperaturas de sinterização, embora tenha sido observado uma tendência no decréscimo dos valores, com o aumento do teor de Nd2Ti2O7. A partir das análises de reatividade in vitro por imersão em Simulated Body Fluid (SBF), foi possível observar que houve nucleação de cristais de fosfato de cálcio em todas as amostras a partir do 3º dia de imersão, e que quanto maior a quantidade de Nd2Ti2O7 nas amostras, maior foi a formação de hidroxiapatita, evidenciando que a adição do aditivo tende a favorecer o comportamento biológico dos materiais estudados.