Sobre os mecanismos de desgaste nas articulações metal sobre metal bem funcionantes, segundo Callaghan, é correto afirmar que:
- predominam partículas adesivas em flocos de vários micrômetros, como previsto pela estrutura cúbica de face centrada.
- a adesão foi o achado mais frequente nas próteses McKee-Farrar retiradas após mais de dez anos no organismo.
- as camadas triboquímicas aumentam o atrito e o desgaste, e por isso foram removidas com aditivos nos simuladores.
- a liga de cobalto-cromo forma camada nanocristalina superficial, o que explica partículas de cerca de 50 nanômetros.
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Conceito-chave
Um par que desafia a regra
Articular o mesmo metal dúctil contra si mesmo viola uma regra clássica da tribologia: pela estrutura cúbica de face centrada do cobalto-cromo, seriam esperadas partículas adesivas em flocos de vários micrômetros. Não é o que se vê. Quando o par funciona bem, a perda total de massa é a segunda menor entre os pares disponíveis.
| Achado | Valor |
|---|---|
| Tamanho predominante das partículas | cerca de 50 nanômetros |
| Adesão em 42 McKee-Farrar com 11,7 anos de média | não encontrada |
| Mecanismo dominante | fadiga superficial leve, mais reações triboquímicas |
Por que as partículas são tão pequenas
Sob desgaste leve, a liga de cobalto-cromo-molibdênio forma um gradiente de deformação que termina numa camada nanocristalina na superfície. É dessa camada que as partículas se destacam, o que explica seu tamanho. O aço inoxidável 316L também forma camada nanométrica, mas não tem um suporte subsuperficial tão favorável e libera partículas maiores.
As camadas triboquímicas
Nas áreas de articulação forma-se uma película de reação, rica em carbono, com proteínas decompostas, parte delas transformada em material grafítico, que reduz o atrito. A superfície vira um composto metalorgânico que impede a adesão. O EDTA, usado para reduzir precipitados nos simuladores, teve efeito desprezível sobre o desgaste, reforçando que essas camadas vêm de reações triboquímicas.
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