Sinterização e propriedades mecânicas de compósitos cerâmicos (Ce,Y)-TZP/Al2O3

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorSantos, Claudinei dos-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1355748902111663-
Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorMagnago, Roberto de Oliveira-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1905410995938951-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6170422402682651-
Autor(es): dc.creatorCoutinho, Ingrid Ferreira-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:34:39Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:34:39Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-01-09-
Data de envio: dc.date.issued2023-01-09-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27500-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/753118-
Descrição: dc.descriptionO objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e caracterização de um compósito cerâmico à base de (Ce,Y)TZP/ Al2O3 com potencial para uso como implantes dentários. Amostras cerâmicas de (Ce,Y)TZP/ Al2O3 foram compactadas uniaxialmente, sinterizadas a 1500°C 2h e caracterizadas por densidade relativa, difração de raios X e microestrutura. Em seguida, os materiais foram dívididas em dois grupos: 1) amostras com superfícies originais (como sinterizadas); 2) amostras com superfícies polidas. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X e o grupo de amostras polidas foi caracterizado por seu módulo de elasticidade, dureza Vickers e tenacidade à fratura. Ambos os grupos de superfícies foram submetidos a ensaios de flexão biaxial. Estatística de Weibull foi utilizada para interpretação dos resultados. De forma comparativa, amostras de zircônia 3YTZP foram sinterizadas e caracterizadas. Todas as amostras apresentaram densificação completa. Amostras de 3YTZP degradadas por 10h apresentam 16,4% da fase ZrO2 monoclínica enquanto os compósitos apresentaram 100% de fase tetragonal, após degradação. Ambos os materiais apresentam grãos equiaxiais de ZrO2 com tamanho médio de 0,48 ± 0,17 μm e 0,75 ± 0,22 μm para as cerâmicas monolíticas e compósitos respectivamente. Nos compósitos é observada a presença de grãos de Al2O3 bem distribuídos na matriz de ZrO2, em duas morfologias distintas: grãos equiaxiais e plaquetas. Os compósitos (Ce,Y)TZP/ Al2O3 apresentaram valores médios de módulo de elasticidade, dureza Vickers e tenacidade à fratura de 228,3 ± 6,5 GPa, 1427 ± 46 HV e 11,3 ± 0,4 MPa.m1/2, respectivamente. Uma inversa relação entre aumento da rugosidade superficial e redução da resistência a flexão foi observada para ambos materiais: Amostras 3YTZP apresentaram resistência média de 860,7 ± 81 MPa (como sinterizadas) e 965,4 ± 93 MPa (superfícies polidas), enquanto os compósitos (Ce,Y)TZP/ Al2O3 apresentam resistência a flexão média de 810,6 ± 147 MPa ( como sinterizadas) e 952,6 ± 88 MPa (superfícies polidas).Os compósitos (Ce,Y)TZP/ Al2O3 apresentaram alta resistência a degradação em saliva e propriedades adequadas para o uso como implantes dentários. Os valores de resistência a flexão (>950 MPa) e módulo de Weibull (m > 10) similares as cerâmicas 3YTZP convencionais. Destaque é dado aos altos valores de KIC, resultantes da associação de diferentes mecanismos de tenacificação que atuam simultaneamente no material.-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro - FAPERJ.-
Descrição: dc.descriptionThe objective of this work was the development and characterization of a ceramic composite based on (Ce, Y) TZP / Al2O3 for use as ceramic dental implants. Ceramic samples of (Ce, Y) TZP / Al2O3 were uniaxially pressed, sintered at 1500 °C 2h and characterized by relative density, Xray diffraction, microstructure. Then, the materials were divided into two groups: 1) samples with original surfaces (as sintered); 2) samples with polished surfaces. The samples were characterized by Xray diffraction and the group of polished samples was characterized by its modulus of elasticity, Vickers hardness and fracture toughness. Both groups of surfaces were subjected to biaxial flexural tests. Weibull statistics was used to interpret the results. Comparatively, 3YTZP samples were sintered and characterized. All samples showed full densification. Samples of 3YTZP degraded by 10h show 16.4% of the monoclinic ZrO2 phase while the composites showed of 100% of tetragonal phase, after degradation. Both materials present equiaxial grains of ZrO2 with an average size of 0.48 ± 0.17 μm and 0.75 ± 0.22 μm for monolithic ceramics and composites respectively. In the composites, the presence of Al2O3 grains is well distributed in the ZrO2 matrix, in two distinct morphologies: equiaxial grains and platelets. (Ce, Y) TZP / Al2O3 composites showed mean values of modulus of elasticity, Vickers hardness and fracture toughness of 228.3 ± 6.5 GPa, 1427 ± 46 HV and 11.3 ± 0.4 MPa.m 1/2, respectively. An inverse relationship between increased surface roughness and reduced flexural strength was observed for both materials: Samples 3YTZP showed an average strength of 860.7 ± 81 MPa (as sintered) and 965.4 ± 93 MPa (polished surfaces), while (Ce, Y) TZP / Al2O3 composites have an average flexural strength of 810.6 ± 147 MPa (as sintered) and 952.6 ± 88 MPa (polished surfaces) .Composites (Ce, Y) TZP / Al2O3 showed high resistance to degradation in saliva and properties suitable for use as dental implants. Flexural strength values (> 950 MPa) and Weibull modulus (m> 10) similar to conventional 3YTZP ceramics. Highlight is given to the high KIC values, resulting from the association of different toughening mechanisms that act simultaneously on the material.-
Descrição: dc.description80 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectMateriais dentários-
Palavras-chave: dc.subjectCompósitos cerâmicos-
Palavras-chave: dc.subject(Ce,Y)-TZP/Al2O3-
Palavras-chave: dc.subjectDegradação hidrotérmica-
Palavras-chave: dc.subjectPropriedades mecânicas-
Palavras-chave: dc.subjectCompósitos cerâmicos-
Palavras-chave: dc.subjectPropriedades mecânicas-
Palavras-chave: dc.subjectMateriais dentários-
Palavras-chave: dc.subjectProcessamento e caracterização de materiais-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectDental materials-
Palavras-chave: dc.subjectCeramic composites-
Palavras-chave: dc.subjectHydrothermal degradation-
Palavras-chave: dc.subjectMechanical properties-
Título: dc.titleSinterização e propriedades mecânicas de compósitos cerâmicos (Ce,Y)-TZP/Al2O3-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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