Título

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

Autoria

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

DOI

10.5151/2594-5327-0110

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Resumo

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.

Palavras-chave

Biomateriais; Caracterizações; Citotoxicidade

Biomaterials; Characterizations; Citotoxicicity.