Impacto da incorporação de nanopartículas de 3Y-TZP e métodos distintos de sinterização em hidroxiapatita bovina: desenvolvimento, caracterização microestrutural e mecânica
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-30072024-100746/ |
Resumo: | O objetivo deste estudo foi caracterizar microestruturalmente e mecanicamente uma cerâmica experimental densa de hidroxiapatita bovina na sua forma pura (HA) e com adição de 10% de 3Y-TZP (HA+10%3 Y-TZP), sinterizada por diferentes metodologias, visando sua aplicação em restaurações e próteses dentárias fixas. Discos (Ø14 x 1.2mm, ISO 6872) foram obtidos por prensagem uniaxial e isostática, seguidos de sinterização em curvas convencionais e em dois passos. Foram estabelecidos dez grupos experimentais, incluindo HA pura (1300C, 1450C, 1500C, 95%2S e 105%2S) e HA+10% 3Y-TZP (1300C, 1450C, 1500C, 95%2S e 105%2S). As amostras foram submetidas a análises de dureza Vickers (DV), resistência à flexão biaxial (RFB), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para DV, os dados foram submetidos a ANOVA, seguido de pós teste Tukey (p<0.05) e para RFB, Kruskal-Wallis seguido de Dwass-Steel-Critchlow-Fligner (p<0.05). Os grupos 1300C (409± 29.9) de HA pura e 105%2S (98.6± 8.72) de HA+10% 3Y-TZP apresentaram melhores resultados de DV. Em RFB, os resultados da mediana, primeiro e terceiro quartis que indicaram valores mais elevados foram, respectivamente, para os grupos de HA pura 1300C (112; 106, 120 MPa) e a 105%2S (103; 90.4, 118 MPa), estatisticamente semelhantes, e para o grupo de HA+10% 3Y-TZP a 105%2S (46.2; 43.9, 47.0). Na análise de DRX, foi identificada formação de fases secundárias em praticamente todos os grupos, com exceção de 1300C e 95%2S, ambos de HA pura. Os grupos com adição de nanopartículas mostraram formação de maior quantidade de poros ao longo das superfícies, conforme imagens em MEV. Assim, a modificação da metodologia convencional de sinterização (105%2S) foi importante para a otimização das propriedades mecânicas. No entanto, a hidroxiapatita pura, sem adição de nanopartículas, apresentou melhores resultados. |
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Impacto da incorporação de nanopartículas de 3Y-TZP e métodos distintos de sinterização em hidroxiapatita bovina: desenvolvimento, caracterização microestrutural e mecânicaImpact of the incorporation of 3Y-TZP nanoparticles and different sintering methods in bovine hydroxyapatite: development, microstructural characterization, and mechanical propertiesApatitasApatitesCerâmicaCeramicsNanotechnologyNanotecnologiaO objetivo deste estudo foi caracterizar microestruturalmente e mecanicamente uma cerâmica experimental densa de hidroxiapatita bovina na sua forma pura (HA) e com adição de 10% de 3Y-TZP (HA+10%3 Y-TZP), sinterizada por diferentes metodologias, visando sua aplicação em restaurações e próteses dentárias fixas. Discos (Ø14 x 1.2mm, ISO 6872) foram obtidos por prensagem uniaxial e isostática, seguidos de sinterização em curvas convencionais e em dois passos. Foram estabelecidos dez grupos experimentais, incluindo HA pura (1300C, 1450C, 1500C, 95%2S e 105%2S) e HA+10% 3Y-TZP (1300C, 1450C, 1500C, 95%2S e 105%2S). As amostras foram submetidas a análises de dureza Vickers (DV), resistência à flexão biaxial (RFB), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para DV, os dados foram submetidos a ANOVA, seguido de pós teste Tukey (p<0.05) e para RFB, Kruskal-Wallis seguido de Dwass-Steel-Critchlow-Fligner (p<0.05). Os grupos 1300C (409± 29.9) de HA pura e 105%2S (98.6± 8.72) de HA+10% 3Y-TZP apresentaram melhores resultados de DV. Em RFB, os resultados da mediana, primeiro e terceiro quartis que indicaram valores mais elevados foram, respectivamente, para os grupos de HA pura 1300C (112; 106, 120 MPa) e a 105%2S (103; 90.4, 118 MPa), estatisticamente semelhantes, e para o grupo de HA+10% 3Y-TZP a 105%2S (46.2; 43.9, 47.0). Na análise de DRX, foi identificada formação de fases secundárias em praticamente todos os grupos, com exceção de 1300C e 95%2S, ambos de HA pura. Os grupos com adição de nanopartículas mostraram formação de maior quantidade de poros ao longo das superfícies, conforme imagens em MEV. Assim, a modificação da metodologia convencional de sinterização (105%2S) foi importante para a otimização das propriedades mecânicas. No entanto, a hidroxiapatita pura, sem adição de nanopartículas, apresentou melhores resultados.The purpose of this study was to characterize microstructurally and mechanically an experimental dense ceramic of bovine hydroxyapatite (HA) in its pure form and with the addition of 10% 3Y-TZP (HA+10%3 Y-TZP), sintered by different methodologies, aiming at its application in fixed dental restorations and prostheses. Discs (Ø14 x 1.2mm, ISO 6872) were obtained by uniaxial and isostatic pressing, followed by sintering in conventional and two-step curves. Ten experimental groups were established, including pure HA (1300C, 1450C, 1500C, 95%2S and 105%2S) and HA+10% 3Y-TZP (1300C, 1450C, 1500C, 95%2S and 105%2S). The samples underwent Vickers Hardness (DV), biaxial flexural strength (BFS), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) analyses. For DV, the data were submitted to ANOVA, followed by Tukey\'s post-test (p<0.05), and for RFB, Kruskal-Wallis followed by Dwass-Steel-Critchlow-Fligner (p<0.05). The 1300C (409± 29.9) pure HA and 105%2S (98.6± 8.72) HA+10% 3Y-TZP groups showed better microhardness results. In RFB, the results of the median, first, and third quartiles indicating higher values were, respectively, for the pure HA groups at 1300C (112; 106, 120 MPa) and 105%2S (103; 90.4, 118 MPa), statistically similar, and for the HA+10% 3Y-TZP group at 105%2S (46.2; 43.9, 47.0). Secondary phase formation was identified in practically all groups, except for 1300C and 95%2S, both of pure HA, in DRX analysis. Groups with nanoparticle addition showed a greater amount of pore formation along the surfaces, as observed in SEM images. Thus, modification of the conventional sintering methodology (105%2S) was important for optimizing mechanical properties. However, pure hydroxyapatite, without nanoparticle addition, showed better results.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBorges, Ana Flávia SanchesRubo, Jose HenriqueOliveira, Karla Druzian2024-03-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-30072024-100746/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-19T14:19:02Zoai:teses.usp.br:tde-30072024-100746Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-19T14:19:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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