Síntese de um nanocompósito ATZ (80%ZrO2-20%Al2O3) e caracterização microestrutural, óptica e de sobrevida antes e após o envelhecimento (2022)
- Authors:
- Autor USP: PIZA, MARIANA MIRANDA DE TOLEDO - FOB
- Unidade: FOB
- Sigla do Departamento: BAP
- DOI: 10.11606/D.25.2022.tde-11112022-180015
- Subjects: ZIRCÔNIA; ALUMINA; CERÂMICA; NANOCOMPOSITOS
- Keywords: Alumina; Alumina; Cerâmicas; Ceramics; Mechanical tests; Testes mecânicos
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Este estudo teve como objetivo realizar o processamento de um nanocompósito ATZ (zircônia reforçada por alumina - 80%ZrO2-20%Al2O3) a partir de um pó cerâmico nanométrico e caracterizar seu conteúdo cristalino, microestrutura, tensão residual, propriedades mecânicas e ópticas antes e após ser submetido ao envelhecimento artificial por duas metodologias: autoclave e reator hidrotérmico. Foram confeccionados cento e sessenta e cinco (n=165) espécimes de ATZnano em forma de disco (12 x 1,2 mm) a partir do pó nanocerâmico ATZ- 20/80-BA (Nanoe, França). Testes pilotos prévios levaram ao seguinte protocolo de prensagem e sinterização: prensagem uniaxial à 3000 kgf/cm2 durante 30 segundos e présinterização à 1000ºC por uma hora seguida de sinterização à 1500ºC por 2 horas. Sinterizados, os espécimes foram polidos com discos e suspensões diamantadas de até 1 m e divididos em três grupos conforme a metodologia de envelhecimento (n=55/grupo): ATZ-I (imediato), ATZ-A (envelhecido em autoclave por 20h, à 134ºC e 2,2 bar) e ATZ-R (envelhecido em reator hidrotérmico por 20h, à 134ºC e 2,2 bar). Difração de raios-x (DRX) foi empregada para caracterização do conteúdo cristalino e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para observação da microestrutura e medição do tamanho de grãos. Espectroscopia Raman foi utilizada para análise da tensão residual. As propriedades ópticas foram mensuradas por meio do cálculo de razão de contraste (RC) e parâmetro de translucidez (00). As propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de microdureza Vickers e cálculo da tenacidade à fratura (KIC), além de teste de resistência à flexão biaxial (RFB) determinando estresse característico (MPa), módulo de Weibull (m) e probabilidade de sobrevida para missões estimadas de 300, 500 e 800 MPa (ISO 6872:2015). Os resultados demonstraram o sucesso do método de processamento proposto, com picos típicos de alumina e zircôniaa tetragonal nos espectros de DRX. A análise quantitativa revelou um aumento estatisticamente significativo na quantidade de conteúdo monoclínico no grupo ATZ-R (30,6%) quando comparado ao ATZ-A (20,3%). As micrografias de MEV evidenciaram uma microestrutura densa, com tamanho de grãos médio de 0,43 m para ATZ-I. A espectroscopia Raman demonstrou a formação de tensões residuais compressivas nos grupos envelhecidos, sendo maior para ATZ-R (-215,1 MPa). As propriedades ópticas descreveram um material opaco e com alta capacidade de mascaramento (RC: 0,99; 00: 0,26), sem mudanças estatisticamente significativas após os protocolos de envelhecimento. A análise das propriedades mecânicas revelou valores de dureza em torno de 1247 HV e tenacidade à fratura de 1,9 MPa.m1/2. Quanto aos resultados de estresse característico, os três grupos se demonstraram estatisticamente diferentes entre si, sendo ATZ-R o que apresentou maior valor (879 MPa). O módulo de Weibull se mostrou elevado para todos os grupos (m>16) evidenciando o sucesso dos testes pilotos na otimização do método de processamento. Assim, o ATZnano se mostrou um material confiável para utilização em missões de 300 e 500 MPa, correspondentes a indicações para próteses monolíticas ou infraestruturas de até 3 elementos envolvendo molares. Já para uso como próteses de 4 elementos (800 MPa), desenvolvimentos e inovações posteriores são necessárias.
- Imprenta:
- Data da defesa: 03.08.2022
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
PIZA, Mariana Miranda de Toledo. Síntese de um nanocompósito ATZ (80%ZrO2-20%Al2O3) e caracterização microestrutural, óptica e de sobrevida antes e após o envelhecimento. 2022. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Bauru, 2022. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-11112022-180015/. Acesso em: 30 mar. 2026. -
APA
Piza, M. M. de T. (2022). Síntese de um nanocompósito ATZ (80%ZrO2-20%Al2O3) e caracterização microestrutural, óptica e de sobrevida antes e após o envelhecimento (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Bauru. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-11112022-180015/ -
NLM
Piza MM de T. Síntese de um nanocompósito ATZ (80%ZrO2-20%Al2O3) e caracterização microestrutural, óptica e de sobrevida antes e após o envelhecimento [Internet]. 2022 ;[citado 2026 mar. 30 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-11112022-180015/ -
Vancouver
Piza MM de T. Síntese de um nanocompósito ATZ (80%ZrO2-20%Al2O3) e caracterização microestrutural, óptica e de sobrevida antes e após o envelhecimento [Internet]. 2022 ;[citado 2026 mar. 30 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25146/tde-11112022-180015/ - Effect of thermocycling on biaxial flexural strength of CAD/CAM, Bulk Fill, and conventional resin composite materials
- Y-TZP nanostructures with non-homogeneous yttria distribution for improved hydrothermal degradation resistance and mechanical properties
- Análise de próteses parciais fixas em região estética de pacientes com maxilas fissuradas: uma revisão sistemática
- Propriedades mecânicas de diferentes materiais utilizados na confecção de coroas provisórias
- Reabilitação protética em área de fissura labiopalatina: uma revisão sistemática
- Propriedades ópticas, topográficas e de fases cristalinas de um novo compósito ZTA para próteses monolíticas CAD/CAM
- Resistência à flexão biaxial de materiais temporários
- Condicionamento gengival e uso de cerâmicas caracterizadas em reabilitação estética anterior: um relato de caso
- Análise de próteses parciais fixas em região anterior de pacientes com maxilas fissuradas: uma revisão sistemática
- Processamento e caracterização mecânica de um compósito policristalino ATZ experimental
Informações sobre a disponibilidade de versões do artigo em acesso aberto coletadas automaticamente via oaDOI API (Unpaywall).
Por se tratar de integração com serviço externo, podem existir diferentes versões do trabalho (como preprints ou postprints), que podem diferir da versão publicada.
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
