Apresentaçao Ligas de Titânio Fase Beta para aplicação em Biomateriais

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Ligas de Titânio Fase β para 
aplicação como Biomateriais
Nomes:
Eduardo Lima
Fabiano Formolo
Gabriel Concer Mattana
Juliano Patrick Cândido
Biomateriais
Materiais, de origem natural ou sintética, que desempenham um 
papel-chave na medicina moderna, restaurando a função e facilitando 
a cura para as pessoas após ferimentos ou doenças. 
O que são?
Ligas de Titânio
As ligas de titânio, especialmente, são tradicionalmente 
utilizadas na aplicação como biomateriais em virtude de sua 
resistência mecânica, resistência à corrosão e 
biocompatibilidade.
História dos Biomateriais
O primeiro uso histórico de biomateriais data da antiguidade, 
quando os antigos egípcios usavam suturas feitas de tendões 
de animais no corpo humano.
COÉ CLEITIN Q MATERIAL É ESSE?
E nos dias de hoje?
Diversas ligas de Titânio foram desenvolvidas para suprir as 
necessidades da medicina
Ti + Mo
Ti + Al + V
Ti + Nb
Ti + Zr
Ligas de Titânio
As ligas são divididas por quatro microestruturas: 
Fonte: https://artliber.com.br/amostra/biomateriais.pdf
● Alfa prime;
● Alfa + Beta prime;
● Alfa + Beta;
● Beta Metaestável
• Essa fase é caracterizada por uma estrutura cristalina 
ortorrômbica e é formada durante o resfriamento rápido a 
partir da fase beta (β) do titânio.
• possuem excelente resistência à corrosão, especialmente em 
ambientes agressivos.
• TI-6AL-7NB: possui características favoráveis para implantes 
biomédicos devido à sua biocompatibilidade, resistência à 
corrosão e propriedades mecânicas
Alfa Prime
• A fase alfa do titânio é uma estrutura cristalina hexagonal 
compacta (HCP), enquanto a fase beta prime é uma estrutura 
cristalina cúbica de corpo centrado (BCC);
• A capacidade de ajustar a proporção entre as fases alfa e beta 
prime permite otimizar as propriedades 
• Liga Ti6Al4V
Alfa +Beta Prime
• As ligas β são tratadas termicamente para obtenção de alta 
resistência e são facilmente conformáveis. Entretanto estas 
ligas possuem relativa alta densidade e em condições de grande 
solicitação tem baixa ductilidade
• Em condições de alto esforço, estas ligas tem baixa ductilidade. 
Em partes finas, elas sofrem problemas de segregação química, 
e aumento do tamanho de grão
Fase Beta
Observa-se a formação 
da estrutura dendrítica 
característica da fase β.
Fase Beta - Liga TI-15Mo
Os mapas eletrônicos 
de Bo-Md podem ser 
usados para prever o 
mecanismo de 
deformação que 
ocorre em uma liga.
Fase Beta - Comparação
Ligas de Titânio Fase Beta
A liga mais conhecida comercialmente é a Ti-6Al-4V, desenvolvida como 
material em aplicações aeroespaciais, passou a protagonizar nas 
cirurgias como materiais para implantes. Considerando os fatores de 
biocompatibilidade, resistência à corrosão, alta tenacidade e boa 
resistência ao desgaste, é uma opção usada para substituição de juntas 
de quadril, entre outros.
● Alumínio
○ Presente no corpo humano
○ Doses altas podem causar Alzheimer entre outras doenças
Liga de Titânio Ti-6Al-4V
Apesar da sua excelente biocompatibilidade, a Ti-6Al-4V pode causar 
problemas à saúde
● Vanádio
○ Não presente no corpo humano
○ Liberação de seus íons pode causar câncer
Zircônio
Alternativas de Ligas 
Cientistas com passar dos anos buscam alternativas com ligas 
biocompatíveis para suprir os problemas causados pelo V e Al
Molibdênio Nióbio
Zircônio
Não está presente no corpo humano, entretanto apresenta ótima 
biocompatibilidade em comparação aos demais metais utilizados como 
biomateriais. 
Compostos de zircônio apresentam baixa toxicidade. No entanto, a 
exposição em curto prazo ao zircônio e seus compostos na forma de pó 
pode causar irritação à pele e aos pulmões (CHEN; THOUAS, 2015).
Molibdênio
Presente no corpo humano e possui função conhecida no organismo 
humano e é essencial para uma série de enzimas importantes no 
metabolismo celular.
Presente nos rins, e no fígado em grandes quantidades e nos ossos e 
esmalte dos dentes em poucas quantidades
Nióbio
Não está presente no corpo humano, entretanto suas ligas metálicas 
são fisiologicamente inertes e com características hipoalergênicas. Por 
esse motivo, também é utilizado em marca-passos, jóias etc.
O Brasil possui mais de 90% das reservas mundiais desse metal
Comparativo entre Ligas
Comparativo entre Ligas
Fonte: Fabiana Silva (2021)
Comparativo entre Ligas
Fonte: Fabiana Silva (2021)
Comparativo entre Ligas
Bruno Eleandro Pereira (2020)
Viabilidade Celular
A viabilidade celular pode ser entendida como a capacidade da célula 
manter suas funcionalidades ou recuperá-las. 
Bruno Eleandro Pereira (2020)
Conclusão
Baseado na literatura e referências estudadas, pode-se concluir que o 
Ti26Zr24Nb apresenta comportamento eletroquímico, dissolução e 
tribocorrosão semelhante a outra liga o que indica um grande 
potencial para uso como biomaterial, principalmente na substituição 
do T6Al4V. 
Além disso, o Ti26Zr24Nb apresenta comportamento semelhante ao 
do Ti6Al4V em termos de “secura” e tribocorrosão, com a vantagem de 
demonstrar menor geração de detritos e, portanto, menos riscos de 
liberação de íon que poderiam desencadear processos inflamatórios 
no organismo.
PERGUNTAS, OU 
CONSIDERAÇÕES?
OBRIGADO
Referências
● “Estudo comparativo entre o Nióbio e Ligas Ti-Nb submetidos a oxidação por plasma 
eletrolítico em etapas para aplicações biomédicas.” / Bruno Eleandro Pereira (2020)
● https://brasilescola.uol.com.br/quimica/niobio.htm
● “Efeitos da exposição de produtos de desgaste de implantes de titânio a células do 
tecido ósseo.” / Bruna Carolina Costa (2018)
● “Nova Liga Ternária Ti26Zr24Nb Para aplicação Biomédica: comportamento em 
corrosão, desgaste e tribocorrosão.” / Fabiana Lopes da Silva (2021)
● http://repositorio.unitau.br/jspui/bitstream/20.500.11874/1294/1/MariaCristinadeSo
uzaRosadeFreitas.pdf
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/niobio.htm