Tese

Experimental 70% Al2O3 - 30% ZrO2 composites: structural, topographical and mechanical characterization before and after aging (2021)

• Authors:
  • Benalcazar Jalkh, Ernesto Byron
  • Bonfante, Estevam Augusto (Orientador)
  • Cesar, Paulo Francisco (Orientador)
• Autor USP: JALKH, ERNESTO BYRON BENALCAZAR - FOB
• Unidade: FOB
• Sigla do Departamento: BAP
• DOI: 10.11606/T.25.2021.tde-07022022-122958
• Subjects: MATERIAIS COMPÓSITOS; PROPRIEDADES DOS MATERIAIS; TOPOGRAFIA; ZIRCÔNIA; ALUMINA
• Keywords: Composites; Compósitos; Mechanical properties; Nanoindentação; Nanoindentation; Optical properties; Propriedades Mecânicas; Propriedades Ópticas; Topografia; Topography; ZrO2Al2O3; ZrO2Al2O3
• Agências de fomento:
  • Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
    Processo FAPESP: 2018/03072-6
  • Financiamento CAPES
  • Financimento CNPq
  • Financiamento CNPq
• Language: Inglês
• Abstract: Objetivo: Avaliar o efeito do envelhecimento na estrutura cristalina, topografia de superfície e propriedades mecânicas de um compósito experimental de alumina reforçada com zircônia (ZTA) composto por 70% de Al2O3 e 30% de uma zirconia de segunda geração, em comparação com os seus materiais individuais. Materiais e métodos: Espécimes em formato de discos foram divididos em quatro grupos (n = 10 / material): 1) 3YSB-E (3Y-TZP de primeira geração), 2) Zpex (3Y-TZP de segunda geração), 3) Alumina e 4) ZTA-Zpex 70/30. Difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram usados para caracterizar o conteúdo cristalino e a microestrutura dos materiais. Testes de refletância foram realizados para determinar a razão de contraste (RC) e o parâmetro de translucidez (PT). As propriedades mecânicas foram avaliadas pelo teste de resistência à flexão biaxial (RFB) para determinar os parâmetros de Weibull. ZTA, Zpex e Alumina foram adicionalmente testados sob nanoindentação para obter módulo de elasticidade (E) e dureza (H); e por Interferometria para avaliar parâmetros de rugosidade superficial 3D (Sa, Sq). Todas as análises foram realizadas antes e após o envelhecimento artificial (20h, 134oC, 2,2 bar). Os dados de propriedades ópticas foram avaliados por meio da análise de variância de medidas repetidas e testes de Tukey (p <0,05); os dados da RFB foram analisados pela estatística de Weibull (IC95%); e dados de nanoindentação e resultados topográficos foram analisados usando modelos lineares mistos e testes pos-hoc de diferença de mínimos quadrados (a = 5%). Resultados: Valores de alta densidade foram encontrados para todos os materiais e as imagens de MEV exibiram uma microestrutura densa. Os padrões de XRD revelaram a preservação do conteúdo cristalino no compósito ZTA, enquanto um aumento nos picos monoclínicos foi observado para zircônias puras após envelhecimento.Maior RC e menor PT foram observados para o compósito ZTA, seguido por alumina, 3YSB-E e Zpex. O maior estresse característico foi registrado para 3YSB-E, seguido por valores intermediários entre Zpex e ZTA, e o menor para Alumina. Al2O3 apresentou os maiores valores de H e E, seguido por ZTA-70/30 e Zpex, todos significativamente diferentes. O envelhecimento afetou as propriedades ópticas e mecânicas de ambas as zircônias, enquanto se manteve estável para o compósito ZTA e alumina. O envelhecimento não afetou os parâmetros de rugosidade da superfície de ZTA-70/30 e Al2O3, embora um aumento significativo de Sa tenha sido registrado para Zpex após o envelhecimento. Conclusão: A síntese experimental do compósito ZTA 70-30% foi bem-sucedida e sua relevância para aplicações odontológicas está em sua maior capacidade de mascaramento, resistência ao envelhecimento em todos os parâmetros testados e resistência semelhante à zircônia. O envelhecimento aumentou significativamente o conteúdo monoclínico das zircônias puras e afetou as suas propriedades ópticas e mecânicas, bem como sua rugosidade superficial.
• Imprenta:
  • Publisher place: Bauru
  • Date published: 2021
• Data da defesa: 03.11.2021


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Status:

Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)

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• ABNT

  BENALCAZAR JALKH, Ernesto Byron. Experimental 70% Al2O3 - 30% ZrO2 composites: structural, topographical and mechanical characterization before and after aging. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Bauru, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-07022022-122958/. Acesso em: 31 mar. 2026.

• APA

  Benalcazar Jalkh, E. B. (2021). Experimental 70% Al2O3 - 30% ZrO2 composites: structural, topographical and mechanical characterization before and after aging (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Bauru. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-07022022-122958/

• NLM

  Benalcazar Jalkh EB. Experimental 70% Al2O3 - 30% ZrO2 composites: structural, topographical and mechanical characterization before and after aging [Internet]. 2021 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-07022022-122958/

• Vancouver

  Benalcazar Jalkh EB. Experimental 70% Al2O3 - 30% ZrO2 composites: structural, topographical and mechanical characterization before and after aging [Internet]. 2021 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-07022022-122958/

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