Efecto de los tratamientos superficiales mediante ataque químico en la rugosidad y las propiedades mecánicas de la circona 3Y-TZP
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Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2013-02
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Abstract
La circona o dióxido de zirconio (ZrO2) dopada con determinados óxidos es una cerámica con
alto valor añadido y que es utilizada en muy diversas aplicaciones técnicas porque tiene una
buena combinación de propiedades. En particular, la adición de itria Y2O3 permite estabilizar la
fase tetragonal (t) o la cúbica (c) de ZrO2 a temperatura ambiente según la cantidad de dopante,
lo cual permite utilizarla en aplicaciones tan diversas como electrolito en pilas de combustible de
óxido sólido (circona c), recubrimiento como barrera térmica (circona t’) en álabes de turbina,
prótesis (circona t). Una de las aplicaciones principales de la circona tetragonal estabilizada con
3% molar de itria (3Y-TZP) es como biomaterial en implantes dentales. Debido a diversos
problemas relacionados con la implantación de aleaciones metálicas en la cavidad oral (corrosión
metálica, alergia, estética…) el uso de la circona 3Y-TZP como implante se está desarrollando de
forma acelerada.
3Y-TZP tiene excelentes propiedades mecánicas (la resistencia a la flexión más alta de todos los
óxidos), sin embargo es un material que sufre una transformación espontánea de fase tetragonal a
monoclínica en presencia de humedad (“Low Temperature Degradation”, LTD) lo cual con el
tiempo puede afectar a la resistencia de la unión entre implante y tejido óseo. Además, para una
mejor osteointegración en el cuerpo humano, es importante que la superficie del implante posea
rugosidad. Estos condicionantes plantean diversos problemas como métodos para inducir
rugosidad superficial, la influencia de la rugosidad sobre la resistencia del material y sobre su
resistencia a LTD.
Este proyecto tiene por fin de estudiar la formación de rugosidad en 3Y-TZP de manera sencilla
mediante ataques químicos, mediante arenado con partículas de alúmina y finalmente mediante
una combinación de tratamiento en autoclave y arenado. Se estudiará también el efecto que
tienen estos procesos en las propiedades mecánicas y microestructura superficial de 3Y-TZP. En
el estudio se han utilizado diversas técnicas principalmente perfilometría, microscopia de fuerza
atómica, microscopia electrónica de barrido, microscopia confocal, ensayos miniaturizados de
resistencia biaxial “ball on three ball”, ensayos de rayado y difracción de rayos X.
TitulacióMOBILITAT INCOMING
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
informe-proyecto-upc.pdf | Memoria | 4,712Mb | Visualitza/Obre |