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Development of a novel zirconia dental post resistant to hydrothermal degradation
Camposilvan, Erik
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal•lúrgica; García Marro, Fernando; Anglada Gomila, Marcos Juan
La circona estabilizada con 3 mol% de itria (3Y-TZP) es un material cerámico con óptimas propiedades de resistencia y tenacidad; por esta razón se ha empleado considerablemente en las ultimas décadas, en particular para la producción de implantes dentales y otras aplicaciones biomédicas. Estas propiedades se deben mayormente al mecanismo de aumento de tenacidad por transformación de fase, a través del cual la fase tetragonal de la circona, metaestable a temperatura ambiente gracias al efecto estabilizante de la itria, se transforma en monoclínica cuando es sometida a tensión. Este fenómeno está acompañado por una expansión de volumen del 5%; si ocurre solamente delante de la punta de las grietas, impide su propagación aumentando así la tenacidad y la resistencia. El punto débil de este material está constituido el fenómeno de degradación hidrotérmica también denominado en inglés “Low Temperature Degradation” (LTD), el cual tiene lugar a temperaturas entre Tamb y 450ºC y en ambiente húmedo. Consiste en la progresiva transformación de la fase tetragonal a monoclínica con el tiempo, acompañada por la formación de micro-grietas superficiales y la degradación de las propiedades mecánicas superficiales a tiempos relativamente cortos, y las de volumen para tiempos largos. Existen indicios de que el fenómeno se produce también a la temperatura de 37ºC en contacto con los fluidos corpóreos, dando lugar a problemas de inflamación, desprendimiento aséptico o rotura de la prótesis biomédica. El propósito de este proyecto es desarrollar un proceso para modificar la 3Y-TZP con el fin de establecer un nuevo tipo de pilar dental resistente frente a la LTD. Para ello, se estudia el efecto de la impregnación del implante antes de la sinterización con una solución de sales de ceria, con la finalidad de buscar la condición más eficaz para contrarrestar la LTD. La temperatura de pre-sinterización más apropiada resulta ser de 1100ºC, con la que se llega a introducir hasta 4 mol% de ceria en la superficie del material, reduciendo en gran medida la cinética de la LTD sin afectar la microestructura superficial ni tampoco las propiedades mecánicas. El estudio se completa con la producción de pilares de un tamaño similar a los implantes comerciales usando la temperatura de pre-sinterización de 1100ºC, con el fin de comparar el efecto de la introducción de ceria en las propiedades de resistencia por una geometría similar a la del producto acabado. La adición de ceria por este método no parece tener efectos negativos sobre la resistencia de los prototipos ensayados.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Materials ceràmics
Dental implants
Zirconium -- Testing
Implants dentals
Zirconi -- Proves
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

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