Desarrollo de un nuevo método para revelar grietas en 3Y-TZP

Abstract

La circona tetragonal estabilizada con 3% molar de itrio (3Y-TZP) ha sido usada como biomaterial desde hace muchos años en el dominio de cirugía e implantes articulares tales como las cabezas femorales de prótesis de cadera. Posee una resistencia a la rotura y tenacidad más alta que la alúmina monolítica. Sin embargo, es bien conocido que una transformación de fase espontánea puede ocurrir a baja temperatura en un medio ambiente acuoso como en el caso del cuerpo humano. Por tanto, las propiedades mecánicas de este material están afectadas por esa transformación tetragonal-monoclínica (t-m). Este proyecto trata, en una primera parte, de estudiar el comportamiento de la cerámica 3Y-TZP pre-indentada frente a la degradación hidrotérmica simulada por exposición en vapor de agua en autoclave, y en una segunda parte, analizar la influencia del acabado superficial así como los tratamientos térmicos de recocido sobre la sensibilidad a la degradación. Se utilizaron diferentes métodos de observación y caracterización mecánica y microestructural tales como la microscopia electrónica de barrido, el ensayo de flexión biaxial y difracción de rayos X. Uno de los objetivos fue el estudio del comportamiento del material bajo esfuerzos de contacto realizados mediante una indentación Vickers de 9,81N para luego aplicar diferentes tiempos de degradación. El ensayo de rotura biaxial permitió evidenciar un sorprendente aumento de la resistencia con el tiempo de degradación. Por otro lado, el estudio de muestras desbastadas demostró la influencia del maquinado sobre la sensibilidad a la degradación de la cerámica 3Y-TZP y abrió un tema de estudio que queda para explorar.