Progresso da pesquisa sobre modificação superficial de ligas de titânio biomédicos para melhorar a resistência ao desgaste
O titânio e suas ligas são os materiais metálicos mais utilizados para implantes médicos em ortopedia e aplicações dentárias devido à sua baixa densidade, alta resistência, não toxicidade e excelente resistência à corrosão. Em comparação com as ligas tradicionais de aço inoxidável e cobalto, as ligas de titânio têm um módulo elástico inferior, e o baixo módulo elástico tem sido comprovado para reduzir o efeito de proteção ao estresse, induzindo e promovendo melhor osseointegração. Essas vantagens o tornam mais adequado para aplicações médicas clínicas.
No entanto, o titânio e suas ligas não podem atender aos requisitos clínicos dos implantes biomédicos. Estudos clínicos de longo prazo descobriram que implantes de titânio têm baixa resistência ao desgaste. Os detritos de desgaste gerados pelo atrito dos implantes de titânio podem causar inflamação e ter efeitos tóxicos no corpo humano. .
A fim de melhorar as propriedades biológicas e triológicas das ligas de titânio, a introdução da tecnologia de modificação da superfície para melhorar a atividade biológica, a resistência ao desgaste e as propriedades antibacterianas das ligas de titânio e titânio é melhorar os materiais biológicos convencionais existentes para atender às necessidades clínicas atuais e em evolução O método mais econômico e eficaz.
Atualmente, uma variedade de métodos físicos e químicos têm sido adotados para melhorar o desempenho de desgaste da superfície da liga de titânio, depositando um revestimento cerâmico com excelente resistência ao desgaste na superfície de titânio para melhorar seu desgaste e desempenho de corrosão. Revestimentos comumente usados resistentes ao uso incluem revestimentos de carbono semelhante a diamante (DLC) e nitreto de titânio (TiN).
Filme de carbono semelhante a diamante (DLC)
Devido à sua alta dureza, excelente resistência ao desgaste, baixo coeficiente de fricção e boa biocompatibilidade, o filme de carbono semelhante a diamante é frequentemente usado como um revestimento resistente ao desgaste em implantes de metal médico. Parte do dispositivo de implante tratado com a modificação superficial da película de carbono semelhante a diamante alcançou aplicação clínica, e tem amplas perspectivas de aplicação para melhorar a resistência ao desgaste e resistência à corrosão de componentes artificiais de metais articulares.
Nitreto de titânio (TiN)
TiN tem boa resistência ao desgaste e resistência à corrosão. Foi usado pela primeira vez em ferramentas de corte para estender sua vida útil. Mais tarde, descobriu-se que o nitreto de titânio é biocompatível e passou a ser usado em implantes médicos, como ortopedia e dentadura. Atualmente, os principais métodos de preparação do nitreto de titânio são a deposição de vapor físico (PVD), a deposição de vapor químico (DCV) e a pulverização térmica.
