Dissertação

{pt_PT=Multifunctional coatings on titanium substrates for dental implant applications} {} EVALUATED

{pt=O titânio (Ti) tem sido extensivamente utilizado em implantes ortopédicos e dentários devido às suas excelentes propriedades físicas e mecánicas. No entanto, devido ao fato de ser bioinerte, isso restringe o seu uso. A hidroxiapatite (HAp) é reconhecida como um dos materiais mais elegíveis e poderia ser potencialmente integrada com as vantagens do titânio para formar um revestimento compósito para usos versáteis, como implantes médicos. Este trabalho pretende estudar a formação do revestimento de HAp em titânio puro, analisando as diferentes condições de formação, a caracterização do revestimento e as propriedades mecânicas do mesmo. O revestimento foi realizado por tratamento hidrotérmico, para cada condição. Os resultados obtidos permitem apoiar as investigações anteriores do revestimento de HAp em titânio sintetizado por tratamento hidrotérmico. A hidroxiapatite foi sintetizada com sucesso em substrato de titânio pelo método hidrotérmico. Os resultados mostram que a presença de TiO_2 em titânio é um fator chave que induz o crescimento do revestimento de hidroxiapatite durante a síntese. De acordo com os resultados de SEM / EDS e espectroscopia de ATR-FTIR, partículas de HAp estavam presentes em todos os revestimentos produzidos. Além disso, na presença de TiO_2 e com 24 horas de processo hidrotérmico, o nanorevestimento é homogêneo, livre de fendas, aderente e com espessura uniforme., en=Titanium (Ti) has been extensively applied to orthopedic and dental implants due to its excellent physical and mechanical properties. However, its bioinert nature restrains its further uses. To address this, surface modification can be implemented to enhance its osteogenic activity. Hydroxyapatite (HAp) is a calcium phosphate material, with high bioactivity and biocompatibility, with composition and structure similar to the natural bone. HAp-coated dental implants have early bone response and a high interface shear strength. In recent years, many methods have been developed to deposit a HAp layer onto biomedical metal surfaces. The aim of this work is to develop a nanostructured HAp coating on top of pure titanium. For that, different experimental conditions were studied and then the coatings were characterized using different physico-chemical techniques. Additionally the mechanical properties were evaluated using simulation, nanoindentation and bending test. Hydroxyapatite was successfully synthesized on titanium substrate by hydrothermal method. The results showed that the presence of TiO_2 on titanium is a key factor inducing the growth of hydroxyapatite coating during the synthesis. According to SEM/EDS results and ATR-FTIR spectroscopy, HAp particles were present on all produced coatings. Additionally, in presence of TiO_2 and with 24 hours of hydrothermal process, the nanocoating was homogeneous, crack-free and adherent with uniform thickness. On the other hand, from modelling results it is possible to corroborate the experimental results. Young’s modulus value is reduced in presence of the coating. For a higher treatment time and in the presence of oxide layer, a higher Young’s Modulus is obtained. }
{pt=Titânio, revestimento de hidroxiapatite, funcionalização da superfície, método hidrotermal., en=Titanium, Hydroxyapatite coating, surface functionalization, hydrothermal method.}

Julho 23, 2018, 9:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Augusto Manuel Moura Moita de Deus

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Catarina Ferreira dos Santos (IPS)

Instituto Politécnico de Setúbal

Prof. Adjunta