Propiedades mecánicas de cerámicos zirconia-biovidrio 64S

CLARA G. SOUBELET; MARÍA P. ALBANO

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

Las excelentes propiedades de la zirconia tetragonal (Y-TZP) tales como alta resistencia mecánica y dureza, buena biocompatibilidad, lo hacen un cerámico adecuado para aplicaciones en implantes dentales. Los cerámicos densos de Y-TZP se fabrican por sinterización a temperaturas que oscilan entre 1500 y 1600 ºC. Con el objeto de disminuir la temperatura de sinterización de Y-TZP se ha investigado en el presente trabajo el efecto de utilizar aditivos de un biovidrio con la composición: 64 %mol SiO2, 26 %mol CaO, 10 %mol P2O5 (64S). Los compactos Y-TZP-64S con distintos contenidos de 64S (5.4, 10.5 y 19.9 %v/v) se conformaron por colada en moldes de yeso y se sinterizaron en el rango de temperaturas 1300 - 1500 ºC. Se estudió la influencia del contenido de 64S y de la temperatura de sinterización en las siguientes propiedades mecánica: módulo de elasticidad, dureza, resistencia a la flexión y tenacidad a la fractura.La adición de 64S a Y-TZP incrementó la densidad y en consecuencia el módulo de elasticidad (E), la dureza (H) y la resistencia a la flexión (R) de los compactos sinterizados a 1300 ºC. Los compactos de Y-TZP con 10.5 %v/v 64S sinterizados a 1400 ºC exhibieron valores de dureza y de resistencia a la flexión de ~12 GPa y ~ 650 MPa, respectivamente, similares a los obtenidos para Y-TZP a 1500 ºC. La incorporación de 64S favoreció la transformación de fase ZrO2 tetragonal → ZrO2 monoclínica después de la sinterización a 1500 ºC, dando lugar a la formación de micro grietas y a la reducción de E y R. Con la adición de 19.9 % v/v 64S se obtuvieron los valores máximos de tenacidad a la fractura, 7 y 8 Pa.m1/2 a 1400 y 1500 ºC respectivamente, sin embargo dichas muestras presentaron valores bajos de H y R.