Caracterización superficial de un cemento de fosfato de calcio

Abstract

Este proyecto final de carrera se fundamenta en la investigación del desarrollo de nuevos materiales de tipo cemento, capaces de estimular la regeneración y reparación del tejido óseo. Se estudiaron seis formulaciones de cemento de fosfato de calcio, basados en fosfato tricálcico a (a-TCP), con el objetivo de evaluar el efecto de dos parámetros, el tamaño de partícula del polvo utilizado y la relación líquido/polvo, sobre la microestructura y la rugosidad del cemento. Se estudiaron seis formulaciones distintos y se caracterizació el proceso de reacción, determinando los tiempos de fraguado y las fases presentes mediante la técnica de difracción de rayos X, que revelan la obtención de un polvo de a-TCP casi puro (sin ß- TCP). Se determinó también la porosidad de las seis series, observando que la porosidad aumenta con la relación líquido/polvo. Se realizó un estudio de la topografía superficial de las seis formulaciones de cemento con el objetivo de evaluar las diferencias microestructurales y de rugosidad, para ello se emplearon técnicas como la microscopía electrónica de barrido, la microscopía óptica interferométrica y la microscopía de fuerzas atómicas. Se observó que la formación de aglomerados de hidroxiapatita de diferente tamaño según el tamaño de partícula del polvo de a-TCP y la relación líquido/polvo empleada. Los resultados de rugosidad obtenidos demuestran que el cemento presenta dos niveles de rugosidad, uno debido a los cristales de hidroxiapatita (en forma de agujas) y otro debido a las aglomeraciones de cristales. Los estudios de rugosidad realizados con microscopía óptica interferométrica sobre las seis series del cemento demuestran que el polvo pequeño tiene una rugosidad de cristales menor. Los resultados de la microscopia de fuerzas atómicas demuestran que la rugosidad aumenta con la relación líquido/polvo.