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Nanoestruturas para o desenvolvimento de cerâmicas dentárias a base de Y-TZP de alto desempenho

Processo: 21/04697-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2021
Vigência (Término): 31 de agosto de 2023
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia - Materiais Odontológicos
Pesquisador responsável:Paulo Noronha Lisboa Filho
Beneficiário:Celso Antonio Goulart
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais cerâmicos   Materiais nanoestruturados   Caracterização estrutural   Zircônia tetragonal policristalina estabilizada com ítrio (Y-TZP)   Porcelana dentária   Envelhecimento artificial   Tenacificação   Nanotubos   Resistência dos materiais   Baixa temperatura   Propriedades mecânicas

Resumo

A zircônia tetragonal policristalina estabilizada com ítria (Y-TZP) é um material com grande potencial de aplicação no campo da Odontologia devido a suas propriedades mecânicas, principalmente a tenacidade à fratura. No entanto, esse material apresenta instabilidade hidrotérmica em baixa temperatura devido à transformação da fase tetragonal metaestável em monoclínica, o que leva à Degradação em Baixa Temperatura (DBT) e comprometimento das propriedades mecânicas. Este projeto de inovação propõe a síntese e caracterização estrutural, microestrutural e de sobrevida antes e após envelhecimento artificial de materiais a base de Y-TZP com grãos nanométricos e mecanismos de tenacificação baseados em distribuição não-uniforme de ítria e/ou reforços na forma de nanotubos, para aumentar a resistência à DBT e preservar as propriedades mecânicas. Serão desenvolvidos 3 grupos experimentais de amostras (n=106/grupo), os quais contarão com amostras de Y-TZP pura com grãos nanométricos, e amostras de Y-TZP com grãos nanométricos contendo adições de pó de zircônia pura (ZrO2) e nanotubos de ZrO2. As amostras serão conformadas em discos por via seca e por via úmida, para otimização de todas as etapas do processamento cerâmico, e sinterizadas pelo método de duas etapas. Após sinterizadas e polidas, uma parte das amostras de cada grupo será envelhecida em autoclave (134ºC, 2.2 bar, 20 horas) para simular o processo de DBT. As fases cristalinas serão determinadas por Difração de Raios X (DRX) e as possíveis alterações na superfície e na microestrutura após o envelhecimento serão caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura. A dureza e tenacidade à fratura serão avaliadas por microdureza Vickers e por nanoindentação e a resistência à flexão biaxial será empregada para conhecimento da probabilidade de sobrevida, módulo de Weibull e resistência característica. Para avaliação da sobrevida em fadiga, testes de vida acelerado serão realizados seguidos de análise fractográfica. As propriedades ópticas, como a translucência, das amostras nanométricas também serão avaliadas por espectroscopia UV/visível. (AU)

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