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Campo DCValorIdioma
dc.creatorBATISTA, Beatriz da Silva-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9848758036302340por
dc.contributor.advisor1ALENCAR, Luciana Magalhães Rebelo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1109849519017980por
dc.contributor.advisor-co1SILVA, Luzeli Moreira da-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5651616479126344por
dc.contributor.referee1ALENCAR, Luciana Magalhães Rebelo-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1109849519017980por
dc.contributor.referee2RODRIGUES, Samuel Filgueiras-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4311255376981007por
dc.contributor.referee3FECHINE, Pierre Basilio de Almeida-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1184349463710551por
dc.contributor.referee4SILVA, Luzeli Moreira da-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/5651616479126344por
dc.contributor.referee5MENEZES, Alan Silva de-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/0383834501086115por
dc.date.accessioned2026-01-20T13:20:29Z-
dc.date.issued2025-11-25-
dc.identifier.citationBATISTA, Beatriz da Silva. Ligas à base de cobalto, cromo e tântalo para potencial aplicação biomédica: Da concepção ao estudo in vivo. 2025. 123 f. Tese( Programa de Pós-graduação em Ciência dos Materiais/CCSST) - Universidade Federal do Maranhão, Imperatriz, 2025.por
dc.identifier.urihttps://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6701-
dc.description.resumoAs ligas à base de cobalto cromo (Co-Cr) são conhecidas e amplamente utilizadas em aplicações médicas devido a sua bioinércia, resistência à corrosão e excelentes propriedades mecânicas. No entanto, a demanda por materiais com propriedades superiores tem impulsionado a investigação de novas composições, como a adição de tântalo (Ta), conhecido por sua bioatividade e proliferação celular. Pensando nisto, este trabalho desenvolveu e caracterizou uma nova série de ligas Co(72-x)Cr(28)Ta(x) (x = 0, 3, 6 e 9 % m/m) para aplicações biomédicas. As ligas foram sintetizadas por fusão em forno a arco voltaico e analisadas por técnicas de Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão em Energia (EDS), Microdureza Vickers, Microscopia de Força Atômica (AFM), Polarização Potenciodinâmica (PDP) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS). As amostras foram submetidas a modificação de superfície via anodização, além de medidas de molhabilidade, imersão em fluido corporal simulado, viabilidade celular e teste in vivo. Os resultados revelaram que a adição de Ta promoveu: formação dos alótropos do Co (εCo e αCo) e de uma fase extra TaCo2 (a partir de 3 % m/m); microestrutura do tipo dendrítica; aumento da Microdureza em ~ 77% na amostra com 9 % m/m (466 HV0,5); aumento na diferença de potencial local entre a matriz Co-Cr (εCo e αCo) e a fase extra (TaCo2) em ~ 1500% na amostra com 9 % m/m (687 mV); e, aumento da hidrofilicidade em ~ 7% na amostra com 9 % m/m (71 º). A combinação das técnicas de AFM, PDP e EIS revelou a matriz com natureza anódica e a fase extra com natureza catódica (maior nobreza). A anodização gerou nanoestruturas (~ 40-50 nm), poros (~ 0,8 µm) e viabilidade celular (> 100%). A liga com 6 % m/m se destacou para aplicações em contato com tecido ósseo, apresentando a maior nucleação espontânea de fosfato de cálcio (~1,3 µm), enquanto a com 9 % m/m anodizada exibiu hidrofobicidade (θ ~ 94°), ideal para superfícies antiaderentes. A nível macroscópico, a liga com 9 % m/m exibiu um perfil de resistência à corrosão semelhante às amostras comumente utilizadas na área biomédica (taxa de corrosão ~ 10-4 mm/ano), além de apresentar biocompatibilidade in vivo sem efeitos adversos. Concluiu-se que o Ta modula as propriedades das ligas Co-Cr, sendo as composições 6 e 9 % m/m as mais promissoras para aplicações específicas, combinando bioatividade, resistência mecânica e biocompatibilidade.por
dc.description.abstractCobalt-chromium (Co-Cr) alloys are widely recognized in the medical field for their bioinertness, corrosion resistance, and excellent mechanical properties. However, the continuous demand for materials with superior properties has driven investigations into novel compositions. One promising way involves the addition of tantalum (Ta), a material known for its bioactivity and ability to promote cell proliferation. This work developed and characterized a new series of Co(72-x)Cr(28)Ta(x) (x = 0, 3, 6, and 9 % w/w) for biomedical applications. The alloys were synthesized by arc-melting and analyzed by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Vickers Microhardness, Atomic Force Microscopy (AFM), Potentiodynamic Polarization (PDP) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Furthermore, the samples underwent surface modification via anodization, followed by wettability measurements, immersion in simulated body fluid, and in vivo testing to assess their biological response. The results revealed that the addition of Ta promoted: formation of Co allotropes (εCo and αCo) and an extra TaCo2 phase (from 3 % w/w); dendritic microstructure; increase in microhardness by ~ 77% in the sample with 9 % w/w (466 HV0.5); increase in the local potential difference between the Co-Cr matrix (εCo and αCo) and the extra phase (TaCo2) by ~ 1500% in the sample with 9 % w/w (687 mV); and, increase in hydrophilicity by ~ 7% in the sample with 9 % w/w (71 °). The combination of AFM, PDP and EIS techniques revealed the matrix with an anodic nature and the extra phase with a cathodic nature (higher nobility). Anodization generated nanostructures (~40-50 nm), pores (~0.8 µm), and cellular viability (> 100%). The 6 % w/w alloy excelled in spontaneous calcium phosphate nucleation (~ 1.3 µm), indicating high bone-contact potential, while the anodized 9 % w/w exhibited hydrophobicity (θ ~ 94 °), ideal for non-adherent applications. At the macroscopic level, the 9% w/w alloy exhibited a corrosion resistance profile similar to samples commonly used in the biomedical field (corrosion rate ~10-4 mm/year), in addition to presenting in vivo biocompatibility without adverse effects. Our findings indicate that Ta modulates the properties of Co-Cr alloys, with the 6 and 9% w/w compositions being the most promising for specific applications, combining bioactivity, mechanical strength, and biocompatibility.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2026-01-20T13:20:29Z No. of bitstreams: 1 BEATRIZ DA SILVA BATISTA.pdf: 6585209 bytes, checksum: 9fa336bad84a0dde5787d533de096293 (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2026-01-20T13:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BEATRIZ DA SILVA BATISTA.pdf: 6585209 bytes, checksum: 9fa336bad84a0dde5787d533de096293 (MD5) Previous issue date: 2025-11-25eng
dc.description.sponsorshipCAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Maranhãopor
dc.publisher.departmentDEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCETpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFMApor
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSSTpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectCo-Cr-Ta;por
dc.subjectBiomateriais;por
dc.subjectNanoestruturação;por
dc.subjectCorrosão;por
dc.subjectBiocompatibilidadepor
dc.subjectCo-Cr-Ta;eng
dc.subjectBiomaterials;eng
dc.subjectNanostructuring;eng
dc.subjectCorrosion;eng
dc.subjectBiocompatibilityeng
dc.subject.cnpqTecnologia de Prótesespor
dc.titleLIGAS À BASE DE COBALTO, CROMO E TÂNTALO PARA POTENCIAL APLICAÇÃO BIOMÉDICA: Da concepção ao estudo in vivopor
dc.title.alternativeCobalt, chromium, and tantalum-based alloys for potential biomedical applications: From conception to in vivo studyeng
dc.typeTesepor
Aparece nas coleções:TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST

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