Estudo de degrada????o a baixa temperatura de cer??micas Y-TZP/Al2O3 sintetizadas por coprecipita????o

• Autor(a) principal: MATSUI, JEFERSON M.
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28024
• topic: coprecipitation; synthesis; physical chemistry; ceramics; polycrystals; composite materials; silicate minerals; zirconium silicates; aluminates; thermal degradation; dentistry; prostheses; comparative evaluations

A zirc??nia tetragonal estabilizada por ??tria (Y-TZP) t??m sido utilizada na ??rea odontol??gica para pr??teses livres de metais devido ?? est??tica associada ao alto desempenho mec??nico. Por??m, a presen??a de ambiente ??mido pode causar a transforma????o acelerada da fase tetragonal para monocl??nica e consequente falha catastr??fica deste material, processo este conhecido como degrada????o a baixa temperatura ou envelhecimento. A cin??tica desta transforma????o ?? fun????o da composi????o qu??mica da cer??mica e sua microestrutura. Tendo em vista que m??todos qu??micos permitem a s??ntese de p??s cer??micos ?? base de zirc??nia de dimens??es nanom??tricas, cuja microestrutura da cer??mica sinterizada ?? constitu??da por gr??os submicrom??tricos quimicamente homog??neos, e que a presen??a de alumina ?? indicada para evitar a degrada????o de fases da zirc??nia, o objetivo deste estudo foi verificar a degrada????o a baixa temperatura e ambiente ??mido de cer??micas de zirc??nia estabilizada com 3 mol% de ??tria (Y-TZP) e do comp??sito Y-TZP/Al2O3, proveniente de p??s sintetizados pela rota de coprecipita????o. A concentra????o de alumina na Y-TZP foi estudada na faixa de 0,05 a 20% em massa. A efici??ncia do processo desenvolvido foi verificada pela avalia????o das caracter??sticas f??sicas dos p??s obtidos (granulometria, ??rea de superf??cie espec??fica, estado de aglomera????o e estrutura cristalina). As amostras cer??micas foram prensadas, sinterizadas e avaliadas quanto ?? densidade aparente e microestrutura. Ap??s a caracteriza????o inicial das cer??micas a degrada????o das amostras foi estudada in vitro em reator hidrot??rmico pressurizado a 150??C. As amostras (n=4) foram submetidas ?? an??lise de difra????o de raios X de acordo com o tempo de envelhecimento, acompanhando a curva cin??tica de transforma????o de fase. A porcentagem de cada fase cristalina foi determinada pelo M??todo de Rietveld. A rela????o entre o tempo de envelhecimento e a concentra????o de fase monocl??nica foi determinada pela equa????o de Avrami modificada por Kolmogorow (Johnson-Mehl- Avrami-Kolmogorow JMAK). Ap??s envelhecimento a 150??C por 70 horas, todas as amostras contendo alumina apresentaram menor concentra????o de fase monocl??nica, comparativamente ?? cer??mica Y-TZP, que apresentou 66,5% dessa fase. Menores porcentagens de fase monocl??nica ap??s o envelhecimento hidrot??rmico foram obtidas com a adi????o de 10 e 20% em massa de alumina na matriz de zirc??nia, sendo esses valores 59,1 e 52,9%, respectivamente. Deve-se considerar, no entanto, que a diminui????o da degrada????o total ?? consequ??ncia da menor porcentagem de zirc??nia na matriz em fun????o da adi????o de alumina. Neste contexto, o efeito ben??fico da adi????o de alumina ocorre apenas no in??cio do envelhecimento.