Influência do espaçamento do feixe de laser Nd: YAG na obtenção de óxidos e nitretos na superfície do titânio em pressão atmosférica

Abstract

Neste trabalho investigou-se a modificação de superfície do titânio pela irradiação com feixe de Laser Nd:YAG. Os parâmetros do laser como a potência, o comprimento de onda, a frequência, a velocidade de varredura e a área de exposição foram mantidos constantes, exceto o espaçamento da matriz, o qual foi de 0,01 e 0,02 mm. A caracterização da superfície foi realizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de Raios X (DRX), sendo que os espectros foram refinados pelo método Rietveld. Pela análise de MEV, observou-se uma mudança na topografia, obtendo uma superfície rugosa produzida pelo fenômeno de ablação. As análises por Rietveld dos espectros de difração de raios X detectaram TiN, Ti2N, TiO2 (anatásio e rutilo), sendo que a amostra com espaçamento 0,01 mm apresentou uma maior quantidade de óxidos e nitretos. Isso pode ser devido à sobreposição do feixe, induzindo à formação de uma superfície com maior estabilidade termodinâmica. Os óxidos e nitretos obtidos são de grande importância, pois são responsáveis por produzir uma maior interação entre o osso-implante.

In this work the titanium surface modification by Laser Nd:YAG irradiation was investigated. Laser parameters such as power, wavelength, frequency, scanning speed and the exposure area were maintained constant, except the matrix spacing, which was equal 0,01 and 0,02 mm. Characterization was carried out by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD) analysis, for which the spectra were refined by the Rietveld method. In the analysis by SEM, a change in the topography was observed, with a rough surface obtained by ablation phenomenon. The Rietveld analysis of the spectra presented the phases TiN, Ti2N, TiO2 (anatase and rutile), and the sample with spacing equal to 0,01 mm presented a larger amount of oxides and nitrides. This may be due to the beam overlapping, which induces a surface with larger thermodynamic stability. The oxides and nitrides are of great importance, because they are responsible for producing a satisfactory interaction between the bone and the implant.