Flexible TiO2 coating on superelastic NiTi alloys for bioapplications

Abstract

Neste trabalho foi desenvolvida uma rota de deposição sol-gel por imersão para revestir ligas de NiTi superelásticas com uma camada protetora e flexível de TiO2. O filme formado pela emersão de amostras a 7,5 mm/s seguida de tratamentos térmicos a 100ºC por 45 minutos em atmosfera úmida, 110ºC por 2 horas em atmosfera seca e 500ºC por 10 minutos. O filme foi depositado sobre substratos decapados quimicamente e caracterizados por MEV, MET, AFM, GIXRD, XPS, cartografia Raman e dobramento de três pontos. Resultados mostraram que um filme nanocompósito com ~100 nm constituído de TiO2 amorfo na metade superior e uma mistura de grãos de 10 a 50 nm de anatase e rutila na interface metal/óxido foi formado. Este filme é capaz de sustentar 6,4% de deformação sem trincar ou descamar. Uma grande redução na concentração de Ni na superfície foi detectada, indicando um aumento na biocompatibilidade do material. A rota foi usada para revestir instrumentos endodônticos de NiTi modelo RaCe 25/0.06 que foram testados em relação à vida em fadiga, eficiência de corte, resistência à corrosão em NaClO. Detectou-se um aumento estatisticamente significativo na vida em fadiga, especialmente após os ensaios de corrosão. A eficiência de corte, medida por um procedimento original desenvolvido, foi similar para instrumentos revestidos e não revestidos. O tratamento térmico não foi suficiente para alterar significativamente as temperaturas de transformação de fases, mantendo o comportamento mecânico original do instrumento.