Efeito da adição de Fe2O3 nas propriedades da zircônia estabilizada com ítria

Abstract

O óxido de zircônio (ZrO2) policristalino parcialmente estabilizado com 3% (mol) de óxido de ítrio (Y2O3), ou 3Y-TZP, tem um uso crescente na área da odontologia restauradora. Este material cerâmico une propriedades mecânicas excelentes, ótima biocompatibilidade e aspectos estéticos favoráveis. A 3Y-TZP é uma ótima opção para aplicação alternativa às ligas metálicas. No caso das restaurações protéticas odontológicas, sua indicação ainda é limitada devido à coloração branca e alta opacidade. Para melhorar a estética sem comprometer o desempenho funcional, óxidos como o de ferro (Fe2O3) são adicionados à zircônia. Esta adição confere uma coloração amarelo-amarronzada próxima da cor dos dentes naturais. Este trabalho avaliou o efeito da adição do Fe2O3 na microestrutura, nas propriedades mecânicas e propriedades ópticas da 3Y-TZP. Foram preparados cinco grupos (G1 – G5) contendo diferentes percentuais de Fe2O3. Foi feita a caracterização química dos grupos através do ensaio de flurescência por raios X (FRX). A caracterização microestrutural foi realizada através de ensaios de densidade e tamanho médio de grão (MEV). As propriedades mecânicas foram avaliadas através dos ensaios de dureza e de resistência a flexão em quatro pontos. A análise quantitativa de transformação de fases foi realizada através do método de Rietveld de análise dos dados dos ensaios de difração de raios X (DRX). Foi também feita uma análise fractográfica no MEV da superfície de fratura dos corpos de prova submetidos ao ensaio de flexão. A coloração das amostras foi medida através de um espectrofotômetro seguindo os parâmetros universais CIELab. Os resultados mostraram que a adição do Fe2O3 influencia na transformação de fase, aumenta a dureza e a resistência à fratura por flexão quando sua concentração se encontra entre 0,02% e 0,17% do peso total. Acima dessa faixa de concentração, as amostras apresentaram perdas no desempenho mecânico. A adição de Fe2O3 não induziu mudanças significativas na densidade e no tamanho médio de grão. As amostras contendo entre 0,02% e 0,17% de Fe2O3 apresentaram uma coloração mais próxima das encontradas em dentes naturais.