Zircônia estabilizada com ítria para aplicações odontológicas: propriedades ópticas e mecânicas - Alves, Manuel Fellipe Rodrigues Pais (2020)
Este trabalho avaliou o impacto da concentração de ítria (Y2O3) e de um agente colorante (Fe2O3) nas propriedades cristalográficas, morfológicas, ópticas e mecânicas da zircônia. Para isto, pós comerciais de ZrO2 contendo 3% mol (Zpex) e 5% mol (Smile) de Y2O3, dopados ou não com Fe2O3, foram caracterizados quanto a sua composição química e massa especifica. Os pós de partida foram compactados por prensagem uniaxial (100 MPa) em cinco espessuras diferentes, entre 0,35 e 1,35 mm, em regime de triplicata, e divididos em dois lotes, referentes aos pós de partida. Cada lote foi submetido a diferentes temperaturas de sinterização (1475ºC, 1500ºC, 1550ºC ou 1600ºC) por um período de 2 horas. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, refinamento de Rietveld, microscopia eletrônica de varredura, densidade aparente, rugosidade por perfilometria, dureza, módulo de elasticidade, tenacidade à fratura, por meio das técnicas de indentação Vickers e SEVNB, e resistência à flexão. A translucidez foi avaliada por espectrofotometria (razão de contraste e diferença de coloração). Resultados indicam que: Todas amostras apresentaram densificação superior a 99% para todas as condições de sinterização, contudo as amostras Zpex apresentaram resultados de densidade aparente ligeiramente maiores, no máximo 0,5%; O aumento do teor de ítria foi acompanhado pela presença de fase ZrO2-cúbica e do aumento do tamanho médio dos grãos, de 0,8 µm para 2,3 µm para a maior temperatura de sinterização analisada, 1600°C; O aumento da temperatura de sinterização induziu o aumento do módulo de elasticidade em todas as amostras, na ordem de 190 GPa para 225 GPa; Os valores aferidos para dureza Vickers permaneceram na ordem de 13 GPa independente do pó de partida ou condição se sinterização analisada; As amostras Zpex apresentaram variações de tenacidade à fratura na ordem de 6,7 a 8,2 MPa.m1/2 enquanto as amostras Smile apresentaram resultados na ordem de 3,6 a 3,9 MPa.m1/2 em função da temperatura de sinterização; Os resultados de resistência à flexão das amostras Zpex apontam para valor médio de 1200 MPa enquanto as amostras Smile indicam valor médio de 600 MPa; Já os resultados de espectrofotometria apontam para variação do RC em função da espessura na ordem de 30% para as amostras Zpex e 23% para as amostras Smile, e variação da RC medida em função do percentual de Y2O3 na ordem de 6 a 10% em função da presença ou não de agente colorante; Os resultados de variação de coloração apontam para resultados máximos na ordem de 5 a 8,2, respectivamente para as amostras Smile e Zpex, para as amostras com 0,35 mm de espessura. Os resultados apontam para perdas expressivas de propriedades mecânicas para as amostras Smile, contudo, os resultados medidos são coerentes com às exigências para aplicações dentárias que possuem foco em propriedades estéticas, classes 1 a 3. Os resultados medidos para as propriedades ópticas justificam e corroboram os ganhos induzidos pelo aumento do percentual de Y2O3