Cer??micas de nitreto de sil??cio contendo ??xidos de sil??cio, estr??ncio e alum??nio para substitui????es ??sseas

• Autor(a) principal: NASCIMENTO, SERGIO F. do
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30318
• topic: ceramics; silicon nitrides; strontium compounds; aluminium; oxide minerals; microstructure; biological materials; sintering; materials testing; hardness; flexural strength; fracture properties; mechanical properties; bone jointss; implants; cell cycle; cell proliferation; in vitro; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; statistical data; mathematical models

O nitreto de sil??cio (Si3N4) ?? uma cer??mica estrutural que possui excelentes propriedades como: resist??ncia ?? flex??o, ?? fratura, ?? flu??ncia e ao desgaste. Estas propriedades s??o devidas ao processamento dos p??s cer??micos e aos aditivos utilizados para a sinteriza????o em fase l??quida. As propriedades mec??nicas das cer??micas de nitreto de sil??cio (Si3N4) combinadas com sua capacidade de osteointegra????o aumentam seu potencial de aplica????o como implantes estruturais, tendo em vista sua import??ncia no processo de forma????o ??ssea. Neste trabalho, foram investigadas a densifica????o, a microestrutura, as propriedades mec??nicas e comportamento biol??gico in vitro do nitreto de sil??cio com adi????es de ??xidos de sil??cio, estr??ncio e alum??nio. As diferentes composi????es foram preparadas pelo m??todo de sinteriza????o convencional a 1815 ??C por 1 hora sob atmosfera de N2. As an??lises de MEV mostraram que as microestruturas finais das amostras s??o formadas por gr??os de ??-Si3N4 dispersos na fase amorfa secund??ria formada pelos aditivos utilizados para viabiliza????o da sinteriza????o por fase l??quida. Os resultados mostraram que as amostras atingiram 97% da densidade te??rica e transforma????o total de ???????-Si3N4, comprovando a efici??ncia dos aditivos de sinteriza????o. Os resultados de dureza e tenacidade ?? fratura foram de aproximadamente 10 GPa e 7 MPa.m1/2, respectivamente. As amostras mostraram-se n??o-citot??xicas e induziram a forma????o de dep??sitos de apatita em suas superf??cies ap??s 8 dias de imers??o em SBF. Os resultados de absorb??ncia em meio de cultura celular comprovaram a capacidade de prolifera????o de c??lulas MG63 das cer??micas de nitreto de sil??cio. A an??lise de vari??ncia (ANOVA) mostrou que houve diferen??a na prolifera????o celular dentro e entre os grupos de amostras, nos per??odos de cultura celular, e o teste de Tukey comprovou a diferen??a na prolifera????o celular entre os pares e os grupos de amostras. Os resultados comprovaram que a composi????o mais promissora foi aquela com maior teor de estr??ncio, em virtude da maior densifica????o atingida combinada com os ??timos resultados de propriedades mec??nicas, maior capacidade de forma????o de apatita em testes de reatividade e prolifera????o celular.