Circona dopada con ceria, calcia y alumina para aplicaciones dentales
View/Open
Cita com:
hdl:2117/340836
Author's e-mailjordi.gimenez.guerragmail.com
Document typeBachelor thesis
Date2020-10-15
Rights accessOpen Access
Except where otherwise noted, content on this work
is licensed under a Creative Commons license
:
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
Abstract
Avui dia La circona ha estat molt estudiada per tal de donar-li ús com a biomaterial. El tenir bones propietats mecàniques, tant de tenacitat, resistència a el desgast com biocompatibilitat, ha fet que les restauracions dentals sigui un punt de gran interès. La circona dopada amb itri (Y2O3) era el material ceràmic estàndard que s'utilitzava fins que es va descobrir els seus problemes de degradació hidrotèrmica. Aquesta degradació consisteix en la transformació espontània de la superfície en contacte amb molècules d'aigua de fase tetragonal a monoclínica acompanyada amb microagrietamiento superficial.
Les bones prestacions que presenta la circona dopada amb ítria han fet molt difícil trobar un substitut. La ceria (CeO2) com dopant evita la degradació tèrmica, però presenta un tamany de gra més gran y per lo tant pitjors propietats mecàniques comparades amb quan es dopa amb itri. Si s'afegeixen altres òxids per corregir aquest dèficit és possible aconseguir unes propietats similars als que presenta la ítria com dopant.
En aquest projecte s'ha estudiat el comportament que té la circona dopada amb ceria, alúmina i calcia a fatiga per contacte. La calcia és coneguda per la seva capacitat d'obtenir una mida de gra petit per això s'utilitza de segon dopant mentre que l'alúmina s'utilitza de reforç per incrementar encara més les propietats mecàniques mitjançant una reducció més gran de mida de gra. S'han aplicat assajos de fatiga a contacte per tal de reproduir la masticació en una dent i observar com reacciona. Hoy en día la circona ha sido muy estudiada con el fin de darle uso como biomaterial. El tener buenas propiedades mecánicas, tanto de tenacidad, resistencia al desgaste como biocompatibilidad, ha hecho que las restauraciones dentales sea un punto de gran interés. La circona dopada con itrio (Y2O3) era el material cerámico estándar que se utilizaba hasta que se descubrió sus problemas de degradación hidrotérmica. Esta degradación consiste en la trasformación espontánea de la superficie en contacto con moléculas de agua de fase tetragonal a monoclínica acompañada con microagrietamiento superficial.
Las buenas prestaciones que presenta la circona dopada con itria han hecho muy difícil encontrar un sustituto. La ceria (CeO2) como dopante evita la degradación térmica, pero presenta tamaño de grano mayor por lo tanto peores propiedades mecánicas comparado a cuando se dopa con itrio. Si se añaden otros óxidos para corregir este déficit es posible conseguir unas propiedades similares a los que presenta la itria como dopante.
En este proyecto se ha estudiado el comportamiento que tiene la circona dopada con ceria, alúmina y calcia a fatiga por contacto. La calcia es conocida por su capacidad de obtener un tamaño de grano pequeño por eso se utiliza de segundo dopante mientras que la alúmina se utiliza de refuerzo para incrementar aún más las propiedades mecánicas mediante una reducción mas grande de tamaño de grano. Se han aplicado ensayos de fatiga a contacto con tal de reproducir la masticación en un diente y observar cómo reacciona. Nowadays zirconia has been widely studied in order to use it as a biomaterial. Having good mechanical properties, such as toughness, wear resistance and biocompatibility, has made dental restorations a point of great interest. Yttrium-doped zirconia (Y2O3) was the standard ceramic material in use until its hydrothermal degradation problems were discovered. This degradation consists of the spontaneous transformation of the surface in contact with wáter molecules from the tetragonal to monoclinic phase accompanied by surface microcracking.
The good performance of yttria-doped zirconia has made it very difficult to find a substitute. Ceria (CeO2) as a dopant avoids thermal degradation, but has a larger grain size, therefore, poorer mechanical properties compared to when it is doped with yttrium. If other oxides are added to correct this deficit, it is possible to achieve properties similar to those of yttria as a dopant.
In this project, the behavior of zirconia doped with ceria, alumina and calcium has been studied at contact fatigue. Calcia is known for its ability to obtain a small grain size which is why it is used as a second dopant while alumina is used as a reinforcement to further increase the mechanical properties through a larger reduction in grain size. Contact fatigue tests have been applied in order to reproduce chewing on a tooth and observe how it reacts.
DegreeGRAU EN ENGINYERIA DE MATERIALS (Pla 2010)
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
TFG Jordi Giménez Guerra.docx | 5,666Mb | Microsoft Word 2007 | View/Open |