Produção de estrutura com gradiente de porosidade a partir da sinterização por plasma da mistura de pós Ti-Nb-Sn

Porous structures are being widely investigated for use in biomedical implants, aiming to mechanically integrate and functionally the implant inside the bone tissue. Moreover, this structure is also important for drugs that can be stored and can induce and accelerate the process of osseointegration. With the purpose to investigate this effect, Ti, Nb and Sn metal powders, were sintered by plasma using a hollow cathode discharge. Sintering was performed in argon plasma set at 4 mbar pressure and temperatures of 500 ° C, 600 ° C and 700 ° C. Samples were also sintered in the electrical resistance furnace at 1200 ° C in order to compare plasma sintering with the conventional method. It was observed that plasma samples sintered with the hollow cathode configuration showed a gradient in porosity, while the samples sintered in the resistive furnace did not. Furthermore, differences in the microstructure of the samples were found, were a surface with higher porosity and ales porous core were obtained at different temperatures. The percolation profile of distilled water and the chemical compositions of the porous layers of the plasma treated samples were the main results obtained. Based on these results, we can conclude that this structure is particularly important for application in the biomedical field such as scaffolds for drug delivery and implants

Estruturas porosas estão sendo amplamente investigadas para uso em implantes biomédicos, com objetivo de integrar o implante de forma mecânica e funcional no interior do tecido ósseo. Além disso, esta estrutura também é importante para que fármacos possam se armazenados podendo induzir e acelerar o processo de osseointegração. Com o intuito de investigar esse efeito, pós metálicos de Ti, 35Nb e 4Sn foram sinterizados por plasma usando descarga por cátodo oco. As sinterizações foram realizadas em plasma de argônio, pressão fixada em 4 mbar e temperaturas de 500°C, 600°C e 700°C. Também foram sinterizadas amostras em forno à resitência elétrica à 1200°C, afim de comparar a sinterização a plasma com um metódo convencional. Verificou-se que amostras sinterizadas por plasma na configuração de cátodo oco apresentaram gradiente de porosidade, enquanto as amostras sinterizadas em forno resistivo não apresentaram. Além disso, encontrou-se diferenças na micro-estrutura onde obteve-se uma superficíe mais porosa e o núcleo mais denso, em diferentes temperaturas. Assim como perfil de percolação de água destilada, e a comparação da composição química das camadas porosas das amostras tratadas por plasma foram os pricipais resultados obtidos. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que essa estrutura é particularmente importante para aplicação na área biomédica tais como arcabouços para liberação de fármacos e implantes. .