Ensaio de Polarização Cíclica – Análise de susceptibilidade à corrosão de implantes metálicos (ASTM F2129)

Materiais metálicos são usados como implantes há muitos séculos (algumas múmias do antigo Egito apresentavam fios de ouro nos dentes). Inicialmente, utilizavam-se metais nobres tais como ouro, prata e a platina. Entretanto, além da escassa disponibilidade e alto custo desses metais, eles possuem geralmente propriedades mecânicas inadequadas.

Atualmente três grupos principais de materiais metálicos são empregados: aços inoxidáveis, ligas a base de cobalto e ligas a base de titânio. Todos são susceptíveis à corrosão caso o processamento e/ou material empregados não estiverem conformes, o que pode acarretar graves riscos aos pacientes.

É neste contexto que o ensaio de polarização cíclica se insere. Trata-se de um teste de avaliação da susceptibilidade à corrosão de implantes metálicos em sua forma acabada, isto é, nas condições em que será implantado.

Devido ao uso de uma solução fisiológica a uma temperatura de ~37 °C que simulam o ambiente corpóreo que o implante será exposto, o teste é uma maneira eficiente e relativamente fidedigna de avaliar o desempenho do implante.

Adicionalmente, o teste é muito mais rápido do que o ensaio de imersão, que pode durar meses. Vale ressaltar que devido às baixas taxas de corrosão de muitas ligas usadas como implante, o teste de imersão se mostra inadequado para quantificar a resistência a corrosão.

De modo geral, o teste de polarização cíclica visa avaliar se o implante apresenta elevada resistência a corrosão atribuída à formação de uma camada protetora denominada filme passivo. O teste também é capaz de avaliar o quão protetor é esse filme e, no caso de sua destruição parcial devido à algum evento esporádico, quão facilmente o componente retorna ao seu estado protegido.

Todos esses fatores são assimilados a parâmetros eletroquímicos relacionados ao potencial (E) e a densidade de corrente (i). A figura abaixo mostra um exemplo real de curva de polarização cíclica.

A partir de parâmetros tais como potencial de repouso, potencial de transpassivação e potencial de proteção é possível avaliar a susceptibilidade à corrosão de um implante em um meio fisiológico simulado.

Quanto maior é a extensão entre os potenciais de transpassivação e de repouso, maior será o domínio de estabilidade do filme passivo e, portanto, da região na qual o implante é resistente à corrosão.

Quanto menor a diferença entre os potenciais de transpassivação e o de proteção, maior capacidade o implante tem de se recuperar de uma corrosão severa e retornar ao estado protegido.

Outras variações existem tais como o caso de ligas que são muito susceptíveis a corrosão e que não apresentam a região de passivação e ligas que são tão resistentes a corrosão que não apresentam o evento de transpassivação.

            O CCDM tem experiência em testes de polarização cíclica segundo a ASTM F2129 e conta com equipe altamente capacitada. Nos contate em caso de interesse! E se tiver sugestões de mais temas de corrosão, insira nos comentários e curtam que faremos mais postagens!