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Type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Produção de materiais mulíticos porosos pelo método de réplica e pesquisa sobre suas aplicações na implantologia óssea
Author: Silva, Lucas do Carmo
First Advisor: Marcomini, Raphael Fortes
Referee Member: Maranduba, Carlos Magno da Costa
Referee Member: Lagares Júnior, Moisés Luiz
Resumo: O primeiro intuito deste trabalho consiste em pesquisar sobre as propriedades mecânicas e as características morfológicas e microestruturais que favorecem a aplicação em implantes ósseos e sobre a utilização da mulita nessa aplicação. O segundo intuito, por sua vez, foi obter algumas das propriedades requeridas, realizando três experimentos para produzir ma- teriais cerâmicos porosos com presença de mulita, utilizando o caulim como matéria-prima e o método de réplica de esponja polimérica, como técnica de fabricação. A queima para decomposição da esponja e posterior sinterização do material cerâmico consistiu de 4 fases: aquecimento a uma taxa de 0,90oC/min, da temperatura ambiente (aproximadamente 25oC) até 400oC; aquecimento a uma taxa de 10oC/min, da temperatura de 400oC até 1000oC; manutenção do forno na temperatura de 1000oC; e resfriamento da amostra até a temperatura ambiente. Ao término do Experimento 1, uma análise por difração de raios X apontou a presença mulita juntamente com outras fases cristalinas do sistema Al2O3- SiO2. Ainda no Experimento 1, foi observado, visualmente, a fragilidade apresentada pelo material produzido. Com essas informações, foram realizados posteriormente outros experimentos alterando-se algumas condições como o número de imersões (Experimento 2) e utilização de ligante na suspensão (Experimento 3), visando a produção de materiais cerâmicos porosos mais resistentes. Ao fim do Experimento 3, foram obtidos o tamanho médio de poro de (0, 4 ± 0, 1)mm e a porosidade média de 79% das amostras produzidas . Outra finalidade deste trabalho consiste em pesquisar sobre a viabilidade da utilização de materiais cerâmicos porosos constituídos predominantemente pela fase mulítica em implantes ósseos. Para essa pesquisa foram levantadas as propriedades mecânicas e as características morfológicas e microestruturais que favorecem a aplicação em implantes ósseos e quais destes aspectos a mulita apresenta, bem como exemplos de aplicações dela nessa área. Também foram pesquisadas as aplicações de outros materiais cerâmicos na área de implantologia óssea.
Abstract: The first purpose of this work is to investigate the mechanical properties and the morpho- logical and microstructural characteristics that favor the application in bone implants to evaluate the viability of the use of mullite in this application. The second aim, in turn, was to obtain some of the required properties by performing three experiments to produce porous ceramic materials with the presence of mullite, using kaolin as the raw material and the polymeric sponge replica method as the manufacturing technique. Burning for sponge decomposition and subsequent sintering of the ceramic material consisted of 4 phases: heating at a rate of 0,90oC/min from room temperature (approximately 25oC) to 400oC; heating at a rate of 10oC/min from 400oC to 1000oC; maintenance of the oven at a temperature of 1000oC; and cooling the sample to room temperature. At the end of Experiment 1, an X-ray diffraction analysis indicated the presence of mullite along with other crystalline phases of the Al2O3-SiO2 system. Also in Experiment 1, it was observed, visually, the fragility presented by the material produced. With this information, further experiments were performed, changing some conditions such as the number of dips (Experiment 2) and the use of binder in the suspension (Experiment 3), aiming at the production of more resistant porous ceramic materials. At the end of Experiment 3, the average pore size of (0, 4 ± 0, 1)mm and the average porosity of 79% of the samples produced were obtained. Another purpose of this work is to investigate the feasibility of using porous ceramic materials constituted predominantly by the mullitic phase in bone implants. For this research the mechanical properties and the morphological and microstructural characteristics that favor the application in bone implants and which of these aspects the mullite presents, as well as examples of its applications in this area were raised. The applications of other ceramic materials in the area of bone implantology were also researched.
Keywords: Material cerâmico poroso
Mulita
Réplica
Implantes ósseos
Porous ceramic material
Mullite
Replica
Bone implants
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Engenharia
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-ShareAlike 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12966
Issue Date: 2-Dec-2019
Appears in Collections:Engenharia Mecânica - TCC Graduação



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