Procesamiento y caracterización de cerámicos zirconia-biovidrio 64S

CLARA G. SOUBELET; MARÍA P. ALBANO

Congreso; 18º Congreso internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET; 2018

La zirconia tetragonal (Y-TZP) se utiliza en implantes dentales debido a una combinación de propiedades favorables como alta dureza y resistencia mecánica, buena biocompatibilidad. Los cerámicos densos de Y-TZP se fabrican por sinterización a temperaturas que oscilan entre 1500 y 1600 ºC. La incorporación de aditivos de biovidrio en el rango 1-20 % p/p constituye una alternativa interesante para lograr piezas densas de Y-TZP a temperaturas relativamente bajas (1300-1400 0C). Los compactos Y-TZP- biovidrio se obtuvieron por el método de colada, utilizando un polvo comercial de Y-TZP y un biovidrio con composición CaO-P2O5-SiO2 (64S) obtenido por la técnica sol-gel. Los compactos con 10.5 y 19.9 %v/v 64S se sinterizaron a diferentes temperaturas en el rango 1100-1500 ºC utilizando velocidades de calentamiento y enfriamiento de 5 y 10 ºC/min. Se investigó el comportamiento de densificación, la formación de fases cristalinas y el crecimiento de grano de zirconia en función de la temperatura de sinterización y del contenido de biovidrio 64S.La descomposición térmica del biovidrio 64S a 950-1500 ºC produjo SiO2 como fase principal y Ca3(PO4)2. Los dos contenidos de 64S (10.5 y 19.9 %v/v) promovieron el proceso de sinterización a temperaturas menores respecto a Y-TZP (1500 ºC); la fase SiO2 incrementó la velocidad de sinterización de Y-TZP en la etapa intermedia. El enfriamiento rápido a 10 ºC/min inhibió la transformación de fase ZrO2 tetragonal → ZrO2 monoclínica de Y-TZP y la redujo significativamente en los compactos Y-TZP-64S sinterizados a 1300-1500 ºC. Las muestras de Y-TZP-10.5 %v/v 64S sinterizadas a 1300-1400 ºC a 10 ºC/min, estuvieron constituidas por partículas de ZrSiO4 y Ca3(PO4)2 uniformemente distribuidas en la matriz de granos finos de zirconia tetragonal. La formación in situ de bajos contenidos de Ca3(PO4)2 en la matriz de Y-TZP permitirá mejorar sus propiedades biológicas sin alterar significativamente sus buenas propiedades mecánicas.