Processamento e caracterização de materiais cerâmicos experimentais

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Autor(es): dc.contributorSilva, Eduardo Moreira da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1599487303855425-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0084980191573168-
Autor(es): dc.creatorAbreu, João Luiz Bittencourt de-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:18:46Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:18:46Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-12-15-
Data de envio: dc.date.issued2021-12-15-
Data de envio: dc.date.issued2020-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/23917-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/768036-
Descrição: dc.descriptionO objetivo desse trabalho foi avaliar a viabilidade do processamento da cerâmica de dissilicato de Lítio a partir da técnica de impressão direta a jato de tinta (robocasting), testá-la mecanicamente e analisar sua microestrutura. Os grupos experimentais (n=30) foram divididos em: AR (aditivo/robocasting) e FS (fresagem/subtrativa). Para o grupo AR, preparou-se uma “tinta” obtida a partir da mistura de pó de cerâmica de dissilicato de Lítio com poliacrilato de amônia a 0,8% numa relação de 1:1. Após, foi adicionado hidroxipropil metilcelulose a 1% como viscosificante e polietilenimina a 0,1% para geleificação da mistura. Um modelo digital em forma de disco (d=16mm) foi produzido em um software, e o disco cerâmico foi impresso em impressora 3D a partir da tinta produzida com configuração de impressão de 10 camadas de 0,2mm com um anel externo, preenchido internamente no eixo “X” ou “Y” em cada camada. Para o grupo FS, blocos cerâmicos pré-cristalizados foram cortados em uma cortadora de precisão, seguidos por brocas diamantadas do tipo “serra copo” até a obtenção de discos com 12,1mm de diâmetro e 1,21mm de espessura. Os discos de ambos os grupos foram cristalizados a 840ºC, atingindo dimensões finais de aproximadamente 12mm por 1,2mm. Os espécimes foram submetidos ao teste de resistência à flexão biaxial de 3 pontos (RFB) (n=30) em uma máquina de ensaios universal, utilizando uma célula de carga de 500N, e os valores da carga aplicada foram registrados (MPa) no momento da fratura. Imagens fractográficas dos espécimes (n=1) fraturados foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) para verificação da origem da fratura e porosidade dos materiais. Os espécimes foram submetidos ao teste de dureza Vickers (GPa) (n=5) em um durômetro, com cinco indentações em cada espécime (1Kgf/15 s) em pontos espaçados de 500µm. Um espécime por grupo (n=1) foi levado à difratometria de raios-X (DRX) para análise química da fase cristalina dos materiais. Para RFB, o grupo AR obteve valores menores (128,02 ± 33,91) do que o grupo FS (325,09 ± 63,98). Para Vickers, o grupo AR também obteve valores menores (4,07 ± 0,30) do que o grupo FS (5,63 ± 0,14). Na análise por DRX, o grupo AR mostrou menor conversão de metassilicato de Lítio em dissilicato de Lítio do que o grupo FS. Imagens de MEV mostraram a microestrutura da cerâmica do grupo AR mais porosa do que o grupo FS. Foi demonstrada a viabilidade da fabricação da cerâmica de dissilicato de Lítio por robocasting. No entanto, a cerâmica apresentou pior performance mecânica, que poderia ser explicada pela menor formação de cristais de dissilicato de Lítio após cristalização e maior porosidade na sua fabricação.-
Descrição: dc.descriptionThe objective of this study was to evaluate the viability of manufacturing a Lithium disilicate ceramic by robocasting technique, testing its mechanical properties and analyzing its microstructure. The experimental groups (n=30) were divided in: AR (additive/robocasting) and FS (milled/subtractive). For AR group, an ink was prepared, obtained through the mixture of Lithium disilicate ceramic powder with 0.8% ammonium polyacrylate in a 1:1 relation. Then, 1% hydroxypropyl methylcellulose was added as a viscosifying agent and 0.1% polyelectrolyte to gel the slurry. A digital model in a disc shape was created in a software, and the ceramic disc was printed from the fabricated ink with a 3D printer, in a printing setup of 10 layers of 0.2mm with an external ring, filled inside in the “X” or “Y” axis in each layer. For FS group, pre crystallized ceramic blocks were cut in a precision saw, followed by a diamond hole saw, until the obtention of discs with 12.1mm diameter and 1.21mm thickness. The discs from both groups were crystallized at 840º C, reaching final dimensions of approximately 12mm x 1,2mm. The specimens were submitted to 3-point bending test (BFS) (n=30) in a universal testing machine, using a cell load of 500N, and the values of the recorded load were registered (MPa) in the moment of the fracture. Fractographic images of the specimens (n=1) were taken by scanning electron microscopy (SEM) to analyze the fracture origin and the materials porosity. The specimens were submitted to a Vickers hardness test (values in GPa) in a hardness testing machine, with 5 indentations in each specimen (load of 1Kgf/15s) in points spaced by 500µm. One specimen per group (n=1) was submitted to x-ray diffractometry (XRD) for the chemical analysis of the crystalline phase of the materials. For BFS, AR group had lower values (120.02 ± 33.91) than FS group (325.09 ± 63.98). For Vickers, AR group also had lower values (4.07 ± 0.30) than FS group (5.63 ± 0.14). For XRD analysis, AR group showed lower conversion of Lithium metasilicate to Lithium disilicate than FS group. SEM images showed that the ceramic microstructure from AR group was more porous than FS group. The viability of the fabrication of the Lithium disilicate ceramic by robocasting was demonstrated. However, the ceramic presented worse mechanical performance, what could be explained by the lower formation of Lithium disilicate crystals and a higher porosity during its manufacturing.-
Descrição: dc.description25f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherNiterói-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectcerâmicas odontológicas-
Palavras-chave: dc.subjectimpressão 3D-
Palavras-chave: dc.subjectbiomateriais-
Palavras-chave: dc.subjectDentística reparadora-
Palavras-chave: dc.subjectCerâmica-
Palavras-chave: dc.subjectRestauração adesiva-
Palavras-chave: dc.subjectImpressão 3D-
Palavras-chave: dc.subjectdental ceramics-
Palavras-chave: dc.subject3D printing-
Palavras-chave: dc.subjectbiomaterials-
Título: dc.titleProcessamento e caracterização de materiais cerâmicos experimentais-
Título: dc.titleProcessing and Characterization of experimental ceramic materials-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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