Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DO COMPÓSITO ZrO2-Al2O3

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF ZrO2-Al2O3 CERAMIC COMPOSITES

Authorship

Teixeira, Luis Henrique perdão; Daguano, Juliana Kelmy Macário de Faria; Santos, Claudinei dos; Koizumi, Manuela Harue; Elias, Carlos Nelson

Teixeira, Luis Henrique perdão

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Daguano, Juliana Kelmy Macário de Faria

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Santos, Claudinei dos

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Koizumi, Manuela Harue

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Elias, Carlos Nelson

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DOI

10.5151/2594-5327-0050

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Abstract

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar compósitos cerâmicos a base de zircônia (ZrO2) e alumina (Al2O3), para futuras aplicações como componentes odontológicos. A utilização destas cerâmicas como biomateriais vem sendo proposta, pois, além de boa estabilidade química, elevada dureza, alto ponto de fusão, bom isolamento térmico e elétrico e alta resistência mecânica em temperaturas elevadas, tem boa biocompatibilidade. Foram preparadas 4 composições com mistura dos óxidos variando o percentual de adição de alumina na zircônia, em 0, 10, 20 e 30% em peso. As amostras foram sinterizadas a 1600°C então a densidade relativa foi calculada pela relação entre a massa específica da cerâmica sinterizada e a massa específica teórica de cada composição estudada. Foram realizadas difrações de raios-X para análise das fases presentes e da transformação martensítica. Além disso, observou-se também o tamanho médio e o crescimento de grão através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). As amostras obtidas apresentaram baixo nível de porosidade (menor que 1%) refletindo em uma boa resistência mecânica, demonstrando a viabilidade desse compósito para aplicações onde resistência mecânica seja uma exigência. Das caracterizações microestruturais espera-se obter uma correlação entre a quantidade de Al2O3 e o crescimento de grão em ambas as fases presentes, ZrO2 e Al2O3.

The objective of this work is the development and characterization of the zirconia-alumina (ZrO2-Al2O3) ceramic composites, for application as dental materials. The use of these ceramics has been proposed because of the chemical stability, hardness, fracture toughness and biocompatibility. Four compositions were prepared adding 0, 10, 20 and 30 wt.% of Al2O3 in ZrO2 matrix. Samples were compacted and sintered at 1600°C-120 min, in air. The relative density was calculated using Archimedes method. X-Ray diffraction was performed aiming to characterize the crystalline phases and identify tetragonal-monoclinic transformation. Furthermore, grains size average and grain growth have been observed by scanning electron microscopy (SEM). Low porosity ceramic composites were obtained. Furthermore, microstructural characterization shows a correlation between the grain growth of ZrO2 and Al2O3 grains.

Keywords

Materiais cerâmicos; ZrO2-Al2O3; Caracterizações.

Ceramics; ZrO2-Al2O3; Characterizations.