INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Workshop Unidade EMBRAPII INT Financiamento para pesquisa, desenvolvimento e inovação Instituto Nacional.

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1 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Workshop Unidade EMBRAPII INT Financiamento para pesquisa, desenvolvimento e inovação Instituto Nacional de Tecnologia Alexandre Antunes Ribeiro Belo Horizonte 30 de junho de 2016 Divisão de Processamento e Caracterização de Materiais

2 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Aspectos Gerais Divisão de Processamento e Caracterização de Materiais – DPCM Processamento e caracterização de pós/partículas e produtos sinterizados: - Biomateriais: metais e biocerâmicas. -Membranas Cerâmicas. -Cerâmicas balísticas. -Reciclagem de resíduos minerais. DPCM P&D LATEP Tecnologia de PósLAMAP Materiais Poliméricos Processamento e caracterização de Polímeros e compósitos poliméricos: -Biomateriais: polímeros e compósitos. -Biomateriais com liberação controlada de fármacos. -Nanocompósitos poliméricos. -Reciclagem de plásticos e borrachas.

3 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Equipe atual do Laboratório de Tecnologia de Pós – LATEP TitulaçãoTotal Doutor04 Mestre01 Nível superior (especialização)01 Nível médio (técnico)03 TOTAL09 Aspectos Gerais

4 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Competência do LATEP Processamento e caracterização de pós metálicos e produtos sinterizados. Metalurgia do pó Produtos sinterizados Pó Metalurgia e Mineração

5 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Vantagens da Metalurgia do pó Vantagens Econômicas  Processo adequado a componentes com alto volume de consumo, possibilitando alta produtividade e automação.  Uso de mais de 97% da matéria-prima na peça acabada. Vantagens Técnicas  Processo no estado sólido ideal para materiais reativos (Titânio). formas complexasalto controle dimensional bom acabamento superficialporosidade controlada  Produção de peças com formas complexas, alto controle dimensional, bom acabamento superficial e porosidade controlada. ligas e compósitos metal-cerâmicos  Permite combinações de elementos químicos para formação de ligas e compósitos metal-cerâmicos com boa homogeneidade.

6 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Desvantagens da Metalurgia do pó  Necessidade de grandes volumes de produção.  Limitação na geometria das peças: furos, roscas e reentrâncias só podem ser obtidos por usinagem posterior.  Limitação no tamanho das peças: peças de grande porte exigiriam prensas descomunais.

7 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Infraestrutura em processamento de pós do LATEP Misturador Moinho vibratório Compactação Uniaxial a frio Forno com alto vácuo Prensa isostática a frio Forno Mufla Agitador de peneiras

8 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Infraestrutura em caracterização de pós e produtos sinterizados do LATEP BET – Superfície específica Analisadores de tamanho de partículas UltraPicnometro Difração de raios-X Balança analítica com kit de densidade Analisador térmico

9 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Infraestrutura do Centro de Caracterização de Nanotecnologia – CENANO Microscópio Eletrônico de Varredura FEI Inspect S (aumento de até 50.000X). Microscópio Eletrônico de Varredura FEI Quanta 400 FEG (aumento de até 500.000X).

10 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Infraestrutura do Centro de Caracterização de Nanotecnologia – CENANO Espectroscopia Fotoeletrônica por Raios-X (XPS) Permite identificar e quantificar quaisquer elementos químicos (exceto H 2 e He) em uma superfície de espessura nanométrica (até 10 nm).

11 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração O que sabemos fazer: 5 mm Ti puro macroporoso Ti puro microporoso Liga TiNb microporosa Processar e caracterizar titânio (Ti) e liga de titânio por metalurgia do pó. 5 mm Liga TiNb macroporosa 5 mm

12 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração O que sabemos fazer: Modificar a superfície de produtos a base de titânio e liga de titânio por tratamento químico e deposição de revestimentos. Deposição de revestimento: Liga de Ti-6Al-7Nb com revestimento de Ti poroso. 5 mm Tratamento químico: Titânio comercialmente puro com nanoporosidade na superfície. Ti Pt ion Pt electron CaP 200 nm 5 mm Deposição de revestimento: Ti puro poroso com revestimento biocerâmico de fosfato de cálcio - CaP (espessura  55 nm).

13 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Potenciais aplicações dos produtos e técnicas desenvolvidos no LATEP: Implante para coluna verterbral de Nitinol/Ti-Ni (Actipore Biorthex ) Componente acetabular: implante femoral com revestimento de Ti poroso (Zimmer Inc.) Hastes femorais de Ti com revestimento poroso (Tecomet Coorp.) Implante dentário com superfície porosa de Ti (Endopore Innova) Implante dentário de Ti poroso NRC Ind. Materials Inst. Quebec-Canada Implante dentário de Ti com revestimento de Hidroxiapatita, Zimmer Dental Implante femoral de Ti com revestimento de Hidroxiapatita, Capbiomaterials

14 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração LATEP: 13 anos de experiência em metalurgia do pó e modificação de superfícies Período 2003-2016TotalAgências financiadoras Projetos de pesquisa11 CNPq FAPERJ Teses de doutorado04 Dissertações de mestrado03 Publicações em revistas internacionais 27 Publicações em Anais de congressos + 50

15 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração Depósitos de pedidos de patentes no campo de tratamentos de superfícies: Pl 0503773-5 A (Publicação em 30/10/2007) Processo para fabricação de produto composto de substrato e revestimento para utilização em implantes cirúrgicos. BR 10 2012 018314-5 A2 (Publicação em 02/09/2012) Processo para desenvolver revestimento de fosfato de cálcio em substratos de titânio. BR 10 2016 005946-1 (Depósito em 17/03/2016) Processo para tratamento de superfície de titânio.

16 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Metalurgia e Mineração INCT Parcerias nacionais Parcerias internacionais

17 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA | www.int.gov.br Obrigado. Dr. Alexandre Antunes Ribeiro alexandre.antunes@int.gov.br Dra. Marize Varella de Oliveira marize.varella@int.gov.br DIVISÃO DE PROCESSAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS Laboratório de Tecnologia de Pós Workshop Unidade EMBRAPII INT