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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.46.2011.tde-13102011-095002
Documento
Autor
Nome completo
Klester dos Santos Souza
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Agostinho, Silvia Maria Leite (Presidente)
Falleiros, Neusa Alonso
Linardi, Marcelo
Título em português
Estudo eletroquímico de ligas à base de cobalto-cromo e níquel-cromo
Palavras-chave em português
Caracterização eletroquímica
Citotoxicidade
Eletroquímica
Ligas CoCr
Ligas NiCr
Saliva artificial
Resumo em português
Ligas metálicas não nobres são amplamente utilizadas em odontologia desde a segunda metade do século XX. Várias ligas metálicas para utilização em próteses sobre o implante dentário têm sido propostas nos últimos anos, visando uma melhor interação metal-cerâmica e maior resistência eletroquímica ao ambiente bucal. O objetivo deste trabalho é avaliar e comparar o comportamento eletroquímico in vitro de ligas à base de cobalto-cromo e níquel-cromo, utilizadas em supra estruturas de implantes dentários. Estas ligas foram estudadas em meios de solução aquosa de NaCl 0,15 mol L-1, saliva artificial e NaCl 0,15 mol L-1 com adição de caseína, fluoreto de sódio ou ácido acético, a partir de técnicas eletroquímicas e não eletroquímicas. Como técnicas eletroquímicas foram empregadas: medidas de potencial de circuito aberto, curvas de polarização anódica, cronoamperometria, voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica. As técnicas não eletroquímicas utilizadas foram: espectroscopia de absorção atômica com atomização eletrotérmica (EAA-FG), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Foram realizados testes de citotoxicidade utilizando a metodologia de incorporação do vermelho neutro. Uma boa correlação foi estabelecida entre os resultados obtidos pelas diferentes técnicas. Em solução de NaCl e saliva artificial as ligas apresentaram a seguinte ordem de resistência à oxidação: CoCrW < NiCrMo < CoCrMo. O filme formado em meio de saliva artificial se mostrou mais protetor do que o formado em meio de NaCl para todas as ligas, indicando que componentes presentes na saliva ao se adsorverem na superfície conferem uma maior proteção à mesma. As análises por XPS confirmaram a existência de um filme rico em Cr(III) com pequena concentração de cobalto e de níquel no filme passivo. As análises por EAA-FG a potenciais mais positivos mostraram que nesta região há oxidação generalizada, com a total dissolução do filme passivo e formação de Cr(VI), Ni(IV) e Co(II). As análises por MEV-EDS, para a superfície das ligas CoCrW e NiCrMo, apresentaram uma superfície quase homogênea e composições semelhantes antes e após 8h de imersão em meio de NaCl e em saliva artificial. A caseína atuou inibindo os processos de oxidação sobre a liga CoCrW e NiCrMo e sua atuação se tornou mais intensa com o aumento do potencial. A liga NiCrMo apresentou maior resistência à corrosão em meio de caseína quando comparada com a liga CoCrW. Os íons fluoreto atuam melhorando as características passivantes do filme, mas este efeito decresce com o aumento do potencial; a presença de ácido acético causa um aumento do efeito passivante do filme, à medida que cresce o potencial. As ligas CoCrW e NiCrMo não apresentaram efeito citotóxico, de acordo com a metodologia utilizada.
Título em inglês
Electrochemical study of Co-Cr and Ni-Cr based alloys
Palavras-chave em inglês
Artificial saliva
Cytotoxicity
Electrochemical
Electrochemical characterization
Metalic alloys
Resumo em inglês
No noble metallic alloys are largely employed in odontology since the second part of the XX centrury. Different alloys have been proposed in order to be used in prosthesis on dental implants at last years, with the objective to obtain electrochemical resistance to oral environment. The aim of this work is to evaluate and to compare the electrochemical behavior "in vitro" of Co-Cr and Ni-Cr based alloys, used on dental implants structures. These alloys were studied in 0.15 mol L-1 NaCl aqueous in the absence and presence of casein, artificial saliva, sodium fluoride and acetic acid, using electrochemical and non-electrochemical techniques. Open circuit potencial measurements, anodic polarization curves, cronoamperometry, cyclic voltametry and electrochemical impedance spectroscopy were used as electrochemical techniques. Atomic absorption spectroscopy with graphite furnace (EAA-GF), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scaning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) were used as non electrochemical techniques. Cytotoxicity tests using the neutral red incorporation methodology were performed. A good correlation between the different techniques it was obtained. The alloys presented the following corrosion resistance order: CoCrW < NiCrMo < CoCrMo. The film formed in artificial saliva has been showed a better protective action than the observed in NaCl medium for the three studied materials as an indicative of the adsorption of substances present on saliva and the consequent inhibitive effect. XPS analysis have confirmed the presence of a Cr2O3 film with low Co(II) and Ni(II) concentrations. EAA-GF analysis at more positive potentials have shown the presence of generalized oxidation with total dissolution of the passive film resulting in Cr(VI), Ni(IV) and Co(II) ions as soluble products. MEV and EDS analysis have shown a quasi homogeneous and similar surface before and after 8h immersion in NaCl and artificial saliva. Casein has acted as inhibitor for oxidation process of CoCrW and NiCrMo in NaCl medium and its effects increases as the potential becomes more positive. The alloy NiCrMo presented a higher corrosion resistance in NaCl solution containing casein when compared to the CoCrW alloy. Ions fluoride has promoted a better performance of the film at Ecorr but its effects decreases at more positive potentials.The presence of acetic acid increases the passivating effect as potencial becomes more positive. Cytotoxicity was not observed for the alloys studied, using the described methodology
 
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Data de Publicação
2012-01-31
 
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