Fabricación y caracterización de aleaciones porosas de Ti y Ti6Al4V producidas mediante sinterización con espaciador

Abstract

[ES] El titanio es un material biocompatible que, además de presentar buenas propiedades a la corrosión, posee una elevada resistencia mecánica teniendo en cuenta su baja densidad. En el campo de la pulvimetalurgia, entre otras aplicaciones, este material se usa con objeto de obtener materiales porosos para aplicaciones biomédicas. Recientemente se ha investigado la aplicación de los materiales porosos en la fabricación de implantes de cadera. La razón principal está basada en la reducción de la rigidez de los implantes, lo cual minimiza los efectos del ¿apantallamiento de tensiones¿, al aproximarse su módulo elástico al del hueso. El propósito del presente trabajo, es producir materiales porosos mediante la técnica de sinterización con espaciador, usando el bicarbonato de amonio como propulsor de la formación de poros. Para la obtención de los mismos, se ha utilizado polvo de titanio de diferentes tamaños de partícula, usando diversas presiones de compactación. Antes de realizar la sinterización, se han evaluado las propiedades mecánicas de las muestras en verde, de modo que se permita su manipulación. Tras realizar la sinterización, se ha evaluado la densidad y porosidad. Igualmente, se ha valorado el efecto de estas variables en las propiedades mecánicas y el módulo elástico, obtenidos mediante el ensayo de flexión a tres puntos. La caracterización microestructural se ha realizado mediante microscopía óptica y electrónica.

[EN] Titanium is well-known to be a biocompatible material with good corrosion properties and good strength, taking into account their low specific weight. In powder metallurgy field, titanium has been used in order to obtain porosity materials for biomedical applications. Recently, porous materials have been investigated for their use like hips implants. The principal reason is based on a reduction of stiffness implants, minimizing effects of stress shielding. The purpose of the present work is produced porous materials by space holder technique using ammonium bicarbonate like spacer. Scaffolds of titanium have been fabricated by powders of titanium with different grades of particle size and compacting pressure. Before sintering, stability of green parts has been studied by mechanical test. After sintering, porosity has been evaluated besides mechanical properties and elastic modulus by three points bending test. The microstructural characterisation is performed by optical and electron microscopy.