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Previous issue date: 2015-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Magnesium alloys have attracted great interest for use in temporary orthopedic implants to replace existing materials, due to the combination of physical, mechanical and corrosive properties. A magnesium based alloy containing zinc and calcium have been proposed and studied due to its biocompatibility and lower corrosion rate than the pure element. Zinc improves the mechanical properties and corrosion resistance, increasing the potential for corrosion. Calcium promotes grain refinement during solidification and increases the strength and toughness with a second phase precipitation. Amorphous materials have greater homogeneity of composition resulting in improved corrosion resistance and mechanical properties due to the nature of its structure. Recent research at
DEMa-UFSCar showed that levels close to 5% at. were more likely to the formation of amorphous phase. This work aims to study the influence of calcium content in relation to mechanical and corrosive properties. The processing method is also evaluated, taking as parameters the proximity of the composition with the theoretical values and the oxygen content in the composition of the final alloy. The materials were characterized through scanning electron microscopy techniques (SEM), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), chemical analysis by optical emission spectrometer with inductively coupled plasma (ICP-OES) and spectrometer absorption of infrared radiation, conventional compression test and potentiodynamic polarization test. The results show that the increase of calcium content favors both compressive strength and corrosion resistance. / Ligas de magnésio têm despertado grande interesse para uso em implantes ortopédicos temporários em substituição aos materiais existentes no mercado, devido a combinação de propriedades físicas, mecânicas e corrosivas. Uma liga de magnésio com zinco e cálcio foi proposta e estudada devido a sua biocompatibilidade e taxa de corrosão menor que do elemento puro. O zinco melhora as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão, aumentando o potencial de corrosão. O cálcio favorece o refinamento do grão na solidificação e aumenta a resistência e a tenacidade com a precipitação de segunda fase. Materiais amorfos, por sua vez, apresentam maior homogeneidade resultando em melhores propriedades de resistência à corrosão e mecânicas devido à natureza de sua estrutura. Trabalhos recentes realizados no DEMa-UFSCar mostraram que teores próximos de 5%at. apresentaram maior tendência a formação de amorfo. Este trabalho visa o estudo da influência do teor de cálcio em relação às propriedades mecânicas e corrosivas. A metodologia de processamento também é avaliada, tomando como parâmetros a proximidade da composição com os valores teóricos e pelo teor de oxigênio na composição das ligas finais. Os materiais foram caracterizados através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise química por espectrômetro de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) e espectrômetro de absorção de radiação infravermelha, ensaio mecânico de compressão convencional e ensaio de polarização potenciodinâmico. Os resultados mostraram que o aumento do teor de cálcio favorece positivamente tanto a resistência mecânica à compressão quanto a resistência à corrosão.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7331 |
| Date | 23 February 2015 |
| Creators | Asato, Gabriel Hitoshi |
| Contributors | Bolfarini, Claudemiro |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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