JAILSON DE JESUS ELABORAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOCOMPÓSITOS DE HIDRETO DE TITÂNIO/FOSFATO TRICÁLCICO PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA DEM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS - PGCEM JAILSON DE JESUS ELABORAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOCOMPÓSITOS DE HIDRETO DE TITÂNIO/FOSFATO TRICÁLCICO PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS JOINVILLE / SC 2011

2 2 JAILSON DE JESUS ELABORAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOCOMPÓSITOS DE HIDRETO DE TITÂNIO/FOSFATO TRICÁLCICO PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS Dissertação apresentada para obtenção do título de mestre em ciências e engenharia de materiais da Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Tecnológicas CCT. Orientado pelo prof. Dr. Enori Gemelli. JOINVILLE / SC 2011

3 3 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO - CPG JAILSON DE JESUS "ELABORAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOCOMPÓSITOS DE HIDRETO DE TITÂNIO/FOSFATO TRICÁLCICO PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS" Esta dissertação foi julgada adequada para a obtenção do título de MESTRE EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS na área de concentração "Metais", e aprovada em sua forma final pelo CURSO DE MESTRADO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS DO CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA. Banca Examinadora: Orientador: Membros: Dr. Enori Gemelli (presidente) CCT-UDESC Dr. Vinícius A. R. Henriques IAE/CTA Dr. Nelson H. Almeida Camargo CCT UDESC Dr. César Edil da Costa CCT UDESC JOINVILLE, 22/07/2011.

4 4 FICHA CATALOGRÁFICA J58e Jesus, Jailson de. Elaboração e caracterização de biocompósitos de hidreto de titânio/fosfato tricálcico para aplicações biomédicas / Jailson de Jesus; Orientador: Enori Gemelli 97 f.: il ; 30cm Incluem referências. Dissertação (mestrado) Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Tecnológicas, Mestrado em Ciências e Engenharia de Materiais, Joinville, Metais 2. Titânio. I. Gemelli, Enori. CDD

5 A Madalena Gutierres, a minha companheira Marcia e aos meus pais. 5

6 6 AGRADECIMENTOS Ao Prof. Dr. Enori Gemelli, que como orientador e amigo soube cobrar, mas também não mediu esforços em oferecer todas as condições necessárias à realização do presente trabalho. Ao Prof. Dr. César Edil da Costa pela paciente contribuição e orientação na área de Metalurgia do Pó. Ao Prof. Dr. Nelson Heriberto Almeida Camargo por sua contribuição na área de fosfatos de cálcio e pela doação do pó de fosfato tricálcico usado nesse trabalho. À Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC e ao Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PGCEM pela realização do presente trabalho. Ao Centro de Ciências Tecnológicas e ao Departamento de Engenharia Mecânica pela infraestrutura oferecida. Ao Prof. Vinicius André Rodrigues Henriques e ao Centro Tecnológico Aeroespacial (CTA) pela doação do Hidreto de Titânio (TiH 2 ) utilizado neste trabalho. À Universidade Federal do Paraná pelas análises de MEV de uma parte dos materiais utilizados e fabricados nesse trabalho. À CAPES pela bolsa de estudo concedida. A todos os professores do Curso de Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, que de uma forma direta ou indireta contribuíram para a realização desse trabalho. Aos bolsistas, e colegas de mestrado pelo apoio técnico e moral recebido durante o desenvolvimento desse trabalho.

7 7 RESUMO JESUS, Jailson. Elaboração e caracterização de biocompósitos de hidreto de titânio/fosfato tricálcico para aplicações biomédicas. Dissertação de Mestrado em Ciências e engenharia de Materiais Área de Metais Universidade do Estado de Santa Catarina Programa de Pós- Graduação do Centro de Ciências Tecnológicas, Joinville, O titânio é um dos biomateriais mais utilizados na confecção de implantes dentários. Dentre os tipos de titânio comercialmente puro (Ti cp), o mais utilizado em implantologia é o da classe quatro. Porém, o titânio é um material bioinerte, ou seja, a fixação óssea sobre a sua superfície acontece por aderência biomecânica. Em materiais bioativos, a fixação ocorre por ligação físicoquímica. O TCP-β é um politipo de fosfato de cálcio que desperta muito interesse na utilização em medicina e odontologia por causa da neoformação óssea, porém, as suas propriedades mecânicas são muito baixas, inviabilizando a sua utilização na forma pura. Muitos trabalhos têm sido relatados em que a junção do titânio e fosfatos tem contribuído no desenvolvimento de biomateriais compósitos com características bioativas. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver compósitos bioativos por metalurgia do pó, utilizando hidreto de titânio / fosfato tricálcico, para melhorar a biocompatibilidade e a osseointegração de implantes dentários. Foram elaborados os compósitos a base de hidreto de titânio (TiH 2 ) com 2,5; 5; 7,5 e 10% em volume de TCP-β. O TiH 2 foi doado pelo Centro Tecnológico Aeroespacial (CTA), e apresentava granulometria média de 15 µm. O TCP-β foi fornecido pelo grupo de biomateriais cerâmicos da UDESC com tamanho de partícula inferior a 180 nm. As misturas foram elaboradas com álcool e esferas de zircônia em moinho atritor de alta energia durante cinco horas, seguidas de secagem em evaporador rotativo. Em seguida as misturas foram compactadas uniaxialmente a frio em matriz cilíndrica e retangular sob pressão de 150 MPa. Os compactados foram sinterizados em atmosfera de argônio e a vácuo nas condições de 1200 o C, durante duas horas. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios-x, e análise térmica pelos métodos de calorimetria diferencial e dilatometria. A decomposição do TCP-β ocorreu a aproximadamente 1100 o C resultando na formação de titanato de cálcio e fosfetos de titânio. As fases resultantes da sinterização em atmosfera de argônio foram Ti, CaTiO 3, TiO 2 e TixPy. As fases identificadas nos compósitos sinterizados a vácuo foram as mesmas com exceção do rutilo. O compósito sinterizado a vácuo apresentou uma densificação melhor que o sinterizado em argônio. A porosidade e o aparecimento de titanato de cálcio na forma de agulhas foram maiores nos compósitos sinterizados em atmosfera de argônio por causa da maior porosidade Palavras-chaves: Hidreto de titânio. Titânio. TCP-β. Compósito. Metalurgia do pó.

8 8 ABSTRACT JESUS, Jailson. Fabrication and characterization of titanium hydride/tricalcium phosphate composites for biomedical applications. Master Thesis in Science and Engineering Materials - Metals Area - Universidade do Estado de Santa Catarina Centro de Ciências Tecnológicas. Post Graduation Course, Joinville, SC - Brazil, Titanium is one of the most used biomaterials in manufacturing dental implants, especially titanium grade 4. However, titanium is a bioinert material, i.e. the interface between titanium and host bone is a simple interlocking bonding, which can lead to the loosening of the implant and the eventual failure of the implantation. Bone neoformation and long term stability can be achieved by using bioactive materials. Tricalcium phosphate (TCP) is one of the best options among bioactive materials, due to its chemical and crystallographic structure being similar to that of bone mineral. However, one of its primary restrictions on clinical use as a load-bearing implant is its poor mechanical properties. A good combination of the bioactivity of TCP and the mechanical properties of titanium is considered to be a promising approach to fabricating more suitable biomedical materials for load-bearing applications. Therefore, the aim of this study was to develop bioactive composites by powder metallurgy using titanium hydride and tricalcium phosphate to enhance the biocompatibility and the osseointegration of dental implants. Titanium based composites were prepared from titanium hydride (TiH 2 ) with 2.5, 5, 7.5 and 10% in volume of β-tcp. The TiH 2 was provided by Centro Técnico Aeroespacial (CTA) with a mean particle size of 15µm. The β-tcp was provided by Ceramic Group from UDESC with particle size below 180 nm. The mixtures were prepared with alcohol and zirconia balls in a high energy mill for five hours, followed by drying in a rotating evaporator. The mixtures were then pressed at 150MPa and sintered at 1200 o C for 2 hours in either vacuum or argon atmosphere. The materials were characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and thermal analysis. The decomposition of β-tcp occurred at approximately 1100 C leading to the formation of Ti, CaTiO 3, TiO 2 and TixPy phases for the composites sintered in argon. For the composites sintered in vacuum it was found the same phases, except rutile. The composites sintered in vacuum were better sintered exhibiting higher densification than those sintered in argon. A main crystal phase of calcium titanate with a needle-like morphology was observed in the porosity of the composites. This phase was found in higher amount in the composite sintered in argon because this material presented higher porosity. This morphology is related to the presence of pores, which allow the growth of calcium titanate on a free surface. Key-words: Titanium hydride. Titanium. β-tcp. Composite. Powder metallurgy.

9 9 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Evolução dos Biomateriais Figura 1.2 Exemplo do processo de osseointegração de um implante dentário (BRANEMARK, 1995 e ESPINDOLA, 2008) Figura Representação esquemática dos estágios de osseointegração Figura 1.4 Implante rosqueado no osso trabecular Figura 1.5 Representação esquemática do processo de osteocondução de um material biotolerável Figura 1.6 Representação esquemática da neo-formação óssea Figura Sequência de efeitos em cascata de reações na interface biomaterial tecido Figura 1.8 Curvas de estabilidade do implante versus semanas de implantação Figura Representação esquemática da interação do titânio ativado com a solução SBF. Adaptada de Kokubo et al. (2007) Figura Termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTA) do titânio Figura 1.11 (a) Diagrama de equilíbrio binário para o sistema Ti H Figura 1.12 Análise de DSC para pó de TiH 2 aquecido em ar e argônio Figura 1.13 Curvas de TG/DSC para o pó de TiH 2 com aquecimento de 10oC/min em atmosfera de argônio Figura 1.14 Padrões de DRX para amostras de TiH2 pré aquecidas em argônio para diferentes temperaturas Figura 1.15 Padrões de DRX para amostras de TiH2 pré aquecidas em ar para diferentes temperaturas Figura 1.16 Fluxo conceitual da Metalurgia do pó para o processamento completo de pó para o produto final Figura 1.17 Imagem por MET do compósito 3T6HB sinterizado a 1200 o C Figura 1.18 Imagem por MET do compósito 5T4HB sinterizado a 1200 o C Figura Micrografias de superfícies polidas e atacadas mostrando diferentes características microestruturais... 51

10 10 Figura 2.1 Fluxograma de síntese do β-tcp nanoestruturado (MELNIK et al., 2010) Figura 2.2 Fluxograma de síntese e análise do compósito Ti /TCP-β Figura Fotos ilustrativas dos equipamentos utilizados: (a) moinho atritor, (b) esferas de zircônia, (c) haste, (d) buchas de náilon e (e) moinho durante funcionamento (BALBINOTTI, 2010) Figura 2.4 Esquema do evaporador rotativo utilizado para secagem dos pós Figura Forno a vácuo para hidrogenação e sinterização. (a) vista geral, (b) forno e pirômetro óptico e (c) sistema de vácuo (bomba difusora) Figura 3.1 Micrografia do pó de TiH 2 recebido do CTA (MEV) Figura 3.2 DRX do pó TiH 2 recebido do CTA Figura Micrografia do pó de TCP-β recebido do grupo de biomateriais da UDESC (MEV) Figura 3.4 DRX de TCP-β nanométrico recebido do grupo de biomateriais da UDESC Figura 3.5 Micrografia da mistura TiH 2 /5 % TCP-β após 2 horas de moagem (MEV) Figura 3.6 Micrografia da mistura TiH 2 /5 % TCP-β após 3 horas de moagem (MEV) Figura 3.7 Micrografia da mistura TiH 2 /5 % TCP-β após 4 horas de moagem (MEV) Figura 3.8 Micrografia da mistura TiH 2 /5 % TCP-β após 5 horas de moagem (MEV) Figura 3.9 Micrografia da mistura TiH 2 /5 % TCP-β após 5 horas de moagem (MEV) Figura Micrografia da mistura TiH 2 /10 % TCP-β após 5 horas de moagem (MEV) Figura Micrografia da mistura TiH 2 /10 % TCP-β após 5 horas de moagem. Ampliação da figura 3.10 (MEV) Figura Análise EDS no ponto 1 da figura Figura Análise EDS no ponto 2 da figura Figura 3.14 Curva TG/DSC do TiH 2 puro aquecido em atmosfera de argônio Figura 3.15 Curva de TG/DSC do TCP-β em atmosfera de argônio Figura DRX das amostras de pós TiH 2, do Ti, e do compósito TiH 2 /10% TCPβ sinterizados a 1200 o C por 2 horas Figura 3.17 Micrografia da superfície polida do TiH 2 puro sinterizado em argônio a 1200 o C por 2h (MEV) Figura 3.18 Micrografia da superfície polida do compósito TiH 2 /5% TCP-β (MEV)... 74

11 11 Figura 3.19 Micrografia da superfície polida do compósito TiH 2 /10% TCP-β (MEV) Figura 3.20 Micrografia da superfície de fratura do compósito TiH 2 /5% TCP-β (MEV) Figura 3.21 Micrografia da superfície de fratura do compósito TiH 2 /10% TCP-β (MEV) Figura 3.23 Micrografia do compósito TiH 2 /10% TCP-β (MET) Figura 3.24 Análise de EDS da região 1 do compósito TiH 2 /10% TCP-β (Figura 3.23) Figura 3.25 Análise de EDS da região 2 do compósito TiH 2 /10% TCP-β (Figura 3.23) Figura 3.26 Micrografia do compósito TiH 2 /10% TCP-β (MET) Figura 3.27 Análise de EDS da região 1 do compósito TiH 2 /10% TCP-β (Figura 3.26) Figura 3.28 Análise de EDS das regiões 2 e 4 do compósito TiH 2 /10% TCP-β (Figura 3.26).. 78 Figura 3.29 Análise de EDS da região 3 do compósito TiH 2 /10% TCP-β (Figura 3.26) Figura Micrografia de superfície polida do TiH 2 puro sinterizado a vácuo a 1200 o C por 2 h (MEV) Figura Micrografia da superfície polida do TiH 2 /5%TCP sinterizado a vácuo (MEV) Figura Micrografia da superfície polida do TiH 2 /10%TCP sinterizado a vácuo (MEV) Figura Figura Figura 3.35 DRX do compósito TiH 2 /10%TCP-β sinterizado a vácuo Figura Micrografia da superfície externa do compósito TiH 2 /5% TCP-β sinterizado a vácuo a 1200 o C por 2 horas Figura Micrografia da superfície externa do compósito TiH 2 /5% TCP-β sinterizado a vácuo a 1200 o C por 2 horas Figura 3.38 Micrografia da superfície externa do compósito TiH 2 /10% TCP-β sinterizado a vácuo a 1200 o C por 2 horas Figura Micrografia da superfície externa do compósito TiH 2 /10% TCP-β sinterizado a vácuo a 1200 o C por 2 horas Figura 3.40 curva TG/DSC do compósito TiH 2 /5% TCP-β Figura 3.41 Dilatometria do compósito TiH 2 /5%TCP-β em atmosfera de argônio Figura 3.42 Reações de desidrogenação do TiH 2 em presença (a) ou ausência de oxigênio(b). 86 Figura 3.43 Reações de formação de titanato de cálcio e fosfetos de titânio... 87

12 12 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1.1. Apresentação das aplicações e tipos de biomateriais mais empregados no corpo humano...20 Tabela Propriedades físicas do elemento titânio...34 Tabela 1.3. Titânio e suas ligas usadas em Odontologia (LEYENS e PETERS, 2003)...35 Tabela 1.4. Composição química (% peso), limite de resistência à tração (RT), módulo de elasticidade (E) e dureza (HB) do titânio puro, da liga Ti-6Al-4V e do osso...35 Tabela Comparação do módulo de elasticidade do osso com materiais utilizados como implantes...36 Tabela Aplicações típicas das ligas α + ß de titânio...37 Tabela 1.7 Propriedades Mecânicas do Titânio, dos fosfatos de cálcio e do osso (adaptado de BALBINOTTI, 2011; RIBEIRO, 2003)...38 Tabela Fosfatos de Cálcio ordenados pela razão molar Ca/P...44 Tabela Características físicas e cristalográficas das duas principais fases de fosfato tricálcio em função da temperatura...45 Tabela Características de processamento do compósito titânio fosfato de cálcio por metalurgia do pó Tabela 1.11 Principais fases encontradas após sinterização dos compósitos titânio/fosfato de cálcio...50 Tabela 1.12 Concentrações das espécies químicas, em mmol L -1, das soluções simuladas em comparação com o plasma sanguíneo...53 Tabela Reagentes utilizados para preparar 1 litro da solução de SBF simplificada (RESENDE et al., 2007) Tabela 1.14 Concentração iônica da solução de SBF simplificada (RESENDE et al., 2007).54 Tabela Composição química do hidreto de titânio (MARCELO et al. 2006)...55

13 13 LISTA DE SÍMBOLOS ACP Fosfato de Cálcio Amorfo ATD Análise Térmica Diferencial Ca/P Razão molar Cálcio Fósforo CBPF Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas CCC Cúbica de Corpo Centrado CFC Cúbica de Face Centrada CPP - Fosfato de cálcio CPPD - Pirofosfato de Cálcio dihidratado CMP - Metafosfato de Cálcio CTA Centro Tecnológico Aeroespacial DCPD - Fosfato ácido de cálcio dihidratado (bruchita) DCP - Fosfato ácido de cálcio (monetita) DRX Difração de Raios X GPa Giga Pascal HC Hexagonal compacto HCP Fosfato Heptacálcico HAp - Hidroxiapatita MCPM - Fosfato de cálcio monohidratado MEV Microscopia Eletrônica de Varredura MET Microscopia Eletrônica de Transmissão MPa Mega Pascal OCP - Fosfato octacálcico SBF Fluido corpóreo simulado (simulated body fluid) TCP - Fosfato tricálcico TCP-α - Fosfato tricálcico α TCP-β - Fosfato tricálcico β TDHP - Fosfato Tetracálcico diácido Ti cp Titânio comercialmente puro TiH 2 Hidreto de Titânio TMP Tamanho Médio de Partícula TTCP Fosfato Tetracálcico

14 14 SUMÁRIO INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA BIOMATERIAIS OSSEOINTEGRAÇÃO Estágios de Formação da Osseointegração Fatores que afetam a osseointegração Osseoindução e Osseocondução TITÂNIO E SUAS LIGAS HIDRETO DE TITÂNIO FOSFATOS DE CÁLCIO COMPÓSITOS TITÂNIO/ FOSFATOS DE CÁLCIO Processo de Fabricação Fases Formadas BIOATIVIDADE MATERIAIS E MÉTODOS HIDRETO DE TITÂNIO (TIH 2 ) FOSFATO TRICÁLCICO BETA (TCP-β) PRODUÇÃO DAS MISTURAS TIH 2 /TCP-β COMPACTAÇÃO SINTERIZAÇÃO CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E MICROESTRUTURAL Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) DIFRATOMETRIA DE RAIOS X CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) Dilatometria... 63

15 15 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E FÍSICO - QUÍMICA DAS MATÉRIAS PRIMAS Hidreto de titânio (TiH 2 ) Fosfato tricálcico-β (TCP-β) ESTUDO MORFOLÓGICO E FÍSICO-QUÍMICO DAS MISTURAS TIH 2 /TCP-β CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA DAS MATÉRIAS PRIMAS CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E MICROESTRUTURAL DOS COMPÓSITOS SINTERIZADOS Sinterização em atmosfera de Argônio Sinterização a Vácuo CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA DOS COMPÓSITOS CONCLUSÃO...88 RECOMENDAÇÃO PARA TRABALHOS FUTUROS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...90

16 16 INTRODUÇÃO A busca constante pelo aumento nos padrões de vida e da longevidade do homem proporcionou o desenvolvimento das Ciências de uma maneira geral destacando-se, principalmente, as Ciências Biológicas, Físicas e de Materiais. Este desenvolvimento gera alternativas de conforto aos seres humanos, através de tratamentos preventivos ou processos cirúrgicos no reparo e substituição de tecidos danificados por traumas e/ou patogenias. Sendo assim, é através do esforço interdisciplinar que são desenvolvidas pesquisas na elaboração e produção de biomateriais. Um biomaterial é um material não tóxico usado como instrumento médico caracterizado por interagir com sistemas biológicos. Para um material ser enquadrado na categoria de biomaterial ele deve apresentar algumas características como ser compatível com o organismo vivo de forma a provocar a mínima reação adversa ao organismo. Além disso, o material deve ser biofuncional, ou seja, deve ser capaz de exercer a função que lhe é incumbida como se fosse próprio do organismo. No caso dos implantes dentários, os materiais utilizados na sua fabricação podem ser classificados de dois modos diferentes. Do ponto de vista químico, os materiais para implantes dentários podem ser classificados como metais, cerâmicas, polímeros e compósitos. Podem também ser classificados pelo tipo de resposta biológica que induzem nos tecidos aos quais são implantados, sendo classificados como biotolerados, bioinertes e bioativos. O titânio e suas ligas têm sido muito utilizados para produzir componentes biomédicos, principalmente na área odontológica e ortopédica, pois exibem propriedades físicas e mecânicas interessantes: material bioinerte, alta resistência à corrosão, estabilidade química em ambiente fisiológico e módulo de elasticidade mais próximo ao do osso, se comparado com o aço inoxidável ou com a liga de Co-Cr-Mo. Na fabricação de implantes os materiais a base de titânio mais utilizados são o titânio comercialmente puro classe 4 e a liga de titânio Ti6Al4V. Porém, o titânio e suas ligas são materiais classificados como bioinertes, aqueles que permitem a deposição

17 17 óssea sobre suas superfícies por aderência mecânica. Contudo, os implantes podem soltar com o tempo devido aos esforços repetitivos, ou devido a reações adversas com o hospedeiro, podendo gerar inflamações e/ou formação de uma cápsula fibrosa envolvendo o implante. Os fosfatos de cálcio (Ca/P) pertencem ao grupo das biocerâmicas mais utilizadas em aplicações biológicas. Estas biocerâmicas apresentam semelhança química, mineralógica e cristalográfica com a apatita óssea. Das inúmeras composições existentes, de biocerâmicas, nem todas são biocompatíveis, porém podem formar equilíbrio estável ou metaestável com a fase de interesse. O fosfato tricálcico, Ca 3 (PO 4 ) 2 α ou β, apresentam excelentes características de biocompatibilidade. São bioativos, bioabsorvíveis, e possibilitam uma interação favorável com as proteínas livres do meio biológico, as quais reduzem a possibilidade da resposta de defesa imunológica, ou seja, reação ao corpo estranho do fosfato sintético implantado. O único inconveniente é que estas cerâmicas não apresentam resistência mecânica compatível com a do tecido ósseo. A baixa resistência mecânica dessas cerâmicas tem limitado suas aplicações como implantes. A combinação das propriedades mecânicas do titânio com as características bioativas dos fosfatos de cálcio é considerada uma metodologia promissora na produção de biomateriais mais apropriados para aplicações como implantes. Na última década muitos trabalhos surgiram, mostrando a possibilidade da elaboração de compósitos titânio/fosfatos de cálcio por metalurgia do pó. A utilização da metalurgia do pó na área biomédica é recente e sua grande vantagem é a obtenção de próteses próximas ao seu formato final, sendo a única alternativa viável para a fabricação de implantes com materiais dissimilares. Partindo deste princípio, optou-se, neste trabalho, por elaborar compósitos pela técnica da metalurgia do pó utilizando misturas de pós de hidreto de titânio (TiH 2 ) micrométrico e TCP-β nanométrico.

18 18 OBJETIVO GERAL DO TRABALHO: O presente trabalho teve por objetivo desenvolver compósitos bioativos de TiH 2 /TCP-β por metalurgia do pó para implantes dentários, a partir de duas rotas de sinterização: sob atmosfera de argônio e sob alto vácuo. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: - Caracterizar as matérias primas; - Elaborar e sinterizar as misturas de pós de hidreto de titânio e de TCP-β através de métodos convencionais da metalurgia do pó; - Comparar a morfologia e a microestrutura dos compósitos sinterizados a vácuo e em atmosfera de argônio na produção dos compósitos; - Caracterizar os compósitos resultantes das sinterizações.