| Journal: | Ceramica (Sao Paulo) |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000383927 |
| ISSN: | 0366-6913 |
| Authors: | Huang, A.W1 Santos, C2 Magnago, R.O2 Silva, R.F.F3 Strecker, K4 Daguano, J.K.M.F1 |
| Institutions: | 1Universidade de Sao Paulo, Escola de Engenharia de Lorena, Lorena, Sao Paulo. Brasil 2Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Faculdade de Tecnologia, Rio de Janeiro. Brasil 3Universidade de Aveiro, Departamento de Engenharia Ceramica e do Vidro, Aveiro. Portugal 4Universidade Federal de Sao Joao del Rei, Sao Joao del Rei, Minas Gerais. Brasil |
| Year: | 2015 |
| Season: | Abr-Jun |
| Volumen: | 61 |
| Number: | 358 |
| Pages: | 160-167 |
| Country: | Brasil |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Aplicado, descriptivo |
| Spanish abstract | Cerâmicas à base de alumina exibem combinações de propriedades as quais favorecem seu uso como biomaterial, com destaque para estruturas de prótese dentária. Entre as mais importantes propriedades para uso como biomaterial estão a dureza elevada, a estabilidade química e a biocompatibilidade. Normalmente, Al2O3é sinterizada no estado sólido em temperaturas superiores a 1600 oC; porem, devido às suas características difusionais, há grande dificuldade em eliminar completamente a porosidade. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a caracterização de cerâmicas de Al2O3densificadas com uma fase liquida formada por um vidro bioativo do sistema 3CaO.P2O5-SiO2-MgO. Misturas de pó com 90% em peso de Al2O3 e 10% em peso de vidro foram preparadas, compactadas e sinterizadas entre 1200 oC e 1450 oC. Comparativamente, amostras de Al2O3 monolíticas foram sinterizadas a 1600 oC/120 min. As amostras foram caracterizadas por densidade relativa, fases cristalinas, microestrutura e propriedades mecânicas. Os resultados indicaram que as amostras sinterizadas a 1450 oC/120 min apresentaram as melhores propriedades, com densidade relativa de 95% além de dureza de 9 GPa e tenacidade a fratura de 6,2 MPa.m1/2. Análises de difração de raios X indicaram alumina (α-Al2O3), whitlockita (3CaO.P2O5) e diopsita [3(Ca,Mg)O.P2O5], como fases cristalinas após sinterização. Comparativamente, as amostras de Al2O3 apresentaram 92% de densidade relativa com 17,4 GPa e 3,8 MPa.m1/2 de dureza e tenacidade a fratura, respectivamente |
| English abstract | Alumina-based ceramics, Al2O3, exhibit a combination of properties which favor its use as biomaterial, specifically as structural dental prosthesis. Its most important properties as biomaterial are its elevated hardness, chemical stability and biocompatibility. Usually, Al2O3 is processed by solid-state sintering at a temperature of about 1600 oC, but it is very difficult to eliminate the porosity due to its diffusional characteristics. The objective of this work was the development and characterization of sintered Al2O3 ceramics, densified with a transient liquid phase formed by a bioactive 3CaO.P2O5-SiO2-MgO glass. Powder mixtures of 90 wt.% Al2O3 and 10 wt.% bioglass were milled, compacted and sintered at 1200 oC to 1450 oC. Comparatively, monolithic Al2O3 samples were sintered at 1600 oC/120 min. The sintered specimens were characterized by relative density, crystalline phases, microstructure and mechanical properties. The results indicate that the specimen sintered at 1450 oC/120 min present the best properties. Under this sintering condition, a relative density of 95% was reached, besides hardness higher than 9 GPa and fracture toughness of 6.2 MPa.m1/2. XRD analysis indicate alumina (αAl2O3), whitlockite (3CaO.P2O5) and diopsite [3(Ca,Mg)O.P2O5], as crystalline phases. Comparatively, monolithic sintered Al2O3 samples presented 92% of relative density with 17.4 GPa and 3.8 MPa.m1/2 of hardness and fracture toughness respectively |
| Disciplines: | Ingeniería |
| Keyword: | Ingeniería de materiales, Biomateriales, Vidrio bioactivo, Cerámica, Sinterización, Alúmina, Propiedades mecánicas |
| Keyword: | Engineering, Materials engineering, Biomaterials, Bioactive glass, Ceramics, Sintering, Alumina, Mechanical properties |
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