Title

PROPRIEDADES MECÂNICAS DE CERÂMICAS À BASE DE ZrO2 ESTABILIZADO COM Y2O3 SINTERIZADAS POR FASE LÍQUIDA

MECHANICAL PROPERTIES OF CERAMICS BASED ON ZrO2-Y2O3 SINTERED BY LIQUID PHASE

Authorship

Habibe, Alexandre Fernandes; Souza, Renato Chaves; Maeda, Loriane David; Bicalho, Luiz de Araujo; Barboza, Miguel Justino Ribeiro; Santos, Claudinei dos

Habibe, Alexandre Fernandes

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Souza, Renato Chaves

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Maeda, Loriane David

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Bicalho, Luiz de Araujo

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Barboza, Miguel Justino Ribeiro

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Santos, Claudinei dos

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DOI

10.5151/2594-5327-0110

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Abstract

O objetivo desse trabalho foi avaliar as propriedades mecânicas de cerâmicas à base de ZrO2 sinterizadas por fase líquida utilizando biovidro como aditivo de sinterização. Pós de ZrO2 estabilizado com Y2O3 foram misturados com 3, 5, 10, 20 ou 30%em peso de um biovidro do sistema 3CaO.P2O5-MgO-SiO2. Essas misturas de pós foram compactadas, e sinterizadas a 1200 ou 13000C, por 120 minutos. Após resfriamento, corpos-de-prova foram retificados, lixados e polidos, sendo então submetidos a avaliação da dureza Vickers, tenacidade à fratura e resistência à fratura por ensaio de flexão em 4 pontos. Amostras com menores teores de aditivo e sinterizadas a 13000C, apresentaram valores médios de dureza de 1170HV, tenacidade à fratura de 6,3MPam1/2 com resistência à flexão de 453MPa. Comparativamente, amostras de ZrO2(3%Y2O3) sinterizadas de forma similar apresentaram dureza de 875HV, KIC de 4,1MPa.m1/2 e resistência à flexão de 127MPa, indicando que a presença de fase líquida possibilita reduzir a porosidade do material promovendo aumento das propriedades mecânicas dos materiais cerâmicos a base de ZrO2.

The objective of this work was the evaluation of the mechanical properties of ZrO2 ceramics sintered by liquid phase using bioglass as additive. Y2O3-stabilized-ZrO2 ceramic powder was mixed at 3, 5, 10, 20 or 30wt.% of bioglass of 3CaO.P2O5-MgO- SiO2 system. These powder mixtures were compacted and sintered at 1200 or 13000C, for 120min. After cooling, samples were grinded, polished and evaluated by Vickers hardness, fracture toughness and four-point bending strength. Samples sintered at 13000C with low bioglass content shows hardness of 1170HV, fracture toughness of 6.3MPam1/2 with bending strength of 453MPa. Comparatively, samples of ZrO2(3%Y2O3) sintered in the similar conditions, shows hardness of 875HV, KIC of 4.1 MPa.m1/2 and bending strength of 127MPa, indicating that the presence of liquid phase contributed with the decreasing of porosity, increasing the mechanical properties of the ceramic materials based on ZrO2.

Keywords

Biomateriais; Caracterizações; Citotoxicidade

Biomaterials; Characterizations; Citotoxicicity.