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Publicação
Desenvolvimento e avaliação tribológica de compósitos do sistema AI2O3/ZrO2 para aplicações dentárias
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Resumo(s)
Os biomateriais utilizados em restauro dentário devem combinar propriedades mecânicas e tribológicas adequadas, em associação com elevada estabilidade in vivo e durabilidade química. Adicionalmente, devem permitir recrear fielmente o dente no que se refere às suas funções e aparência estética. A alumina tem sido utilizada neste campo desde os anos 70, mas a sua baixa tenacidade à fratura resulta frequentemente em colapso prematuro e substituição precoce das próteses, limitando a utilização clínica do material. Existe assim forte motivação para o desenvolvimento de materiais protésicos com propriedades mecânicas melhoradas. Neste trabalho processam-se compactos biocompósitos do sistema Al203/Zr02. Investigam-se as relações entre condições de processamento, microestrutura, bioatividade in vitro e resistência ao desgaste do material resultante. Analisaram-se formulações de misturas de alumina-zircónia estabilizada com ítria. A fração ponderal de zircónia adicionada varia entre 0% e 26% em peso. Testaram-se adicionalmente as mesmas concentrações com nano zircónia. Estudaram-se duas temperaturas de sinterização, 1550° e 1600°C, para cada composição. Os compósitos produzidos foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrónica de varrimento e microdureza. As composições selecionadas foram posteriormente ensaiadas ao desgaste em deslizamento relativo utilizando geometria pino-sobre-placa. Utilizaram-se cúspides de dentes pré-molares como pinos, sendo os materiais produzidos utilizados como placas. Placas e cúspides desgastadas foram posteriormente avaliadas através da perda de massa e microscopia eletrónica de varrimento. Conseguiram-se compósitos com densificação adequada e boa homogeneização. As cúspides apresentaram elevado desgaste. Em contrapartida os compósitos mostraram desgaste pouco relevante. A composição que melhor transpõe os valores pretendidos é o compósito com 5% em peso de zircónia. Os compósitos com nano-zircónia não correspOs biomateriais utilizados em restauro dentário devem combinar propriedades mecânicas e tribológicas adequadas, em associação com elevada estabilidade in vivo e durabilidade química. Adicionalmente, devem permitir recrear fielmente o dente no que se refere às suas funções e aparência estética. A alumina tem sido utilizada neste campo desde os anos 70, mas a sua baixa tenacidade à fratura resulta frequentemente em colapso prematuro e substituição precoce das próteses, limitando a utilização clínica do material. Existe assim forte motivação para o desenvolvimento de materiais protésicos com propriedades mecânicas melhoradas. Neste trabalho processam-se compactos biocompósitos do sistema Al203/Zr02. Investigam-se as relações entre condições de processamento, microestrutura, bioatividade in vitro e resistência ao desgaste do material resultante. Analisaram-se formulações de misturas de alumina-zircónia estabilizada com ítria. A fração ponderal de zircónia adicionada varia entre 0% e 26% em peso. Testaram-se adicionalmente as mesmas concentrações com nano zircónia. Estudaram-se duas temperaturas de sinterização, 1550° e 1600°C, para cada composição. Os compósitos produzidos foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrónica de varrimento e microdureza. As composições selecionadas foram posteriormente ensaiadas ao desgaste em deslizamento relativo utilizando geometria pino-sobre-placa. Utilizaram-se cúspides de dentes pré-molares como pinos, sendo os materiais produzidos utilizados como placas. Placas e cúspides desgastadas foram posteriormente avaliadas através da perda de massa e microscopia eletrónica de varrimento. Conseguiram-se compósitos com densificação adequada e boa homogeneização. As cúspides apresentaram elevado desgaste. Em contrapartida os compósitos mostraram desgaste pouco relevante. A composição que melhor transpõe os valores pretendidos é o compósito com 5% em peso de zircónia. Os compósitos com nano-zircónia não correspondem aos objetivos desejados, talvez pelo método utilizado. ondem aos objetivos desejados, talvez pelo método utilizado.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Biomédica-Desporto e Reabilitação
Palavras-chave
Implantes dentários Alumina Zircónia Desgaste Biocompósitos MEB