Y-TZP nanostructures with non-homogeneous yttria distribution for improved hydrothermal degradation resistance and mechanical properties

Autor(es)

Goulart, Celso Antonio ; Piza, Mariana Miranda de Toledo ; Campos, Tiago Moreira Bastos ; Bonfante, Estevam Augusto ; Filho Lisboa, Paulo Noronha

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CERAMICS INTERNATIONAL; v. 49, n. 13, p. 13-pg., 2023-05-25.

Resumo

Dense and homogeneous nanostructured Y-TZP ceramics were prepared by colloidal processing and 2-step sin-tering using commercial powders. The influence of non-homogeneous yttria distributions on mechanical prop-erties and Low-Temperature Degradation (LTD) resistance were assessed. Physical, structural, microstructural, and mechanical characterizations of all groups were evaluated and compared before and after artificial aging. Nanostructured Y-TZP samples with non-homogeneous yttria distributions presented the highest fracture toughness and elevated fracture strength. These samples were susceptible to LTD, but with the transformed monoclinic phase fraction restricted to the near-surface region. The characterization data of nanostructured samples were compared to those of conventional 3Y-TZP. The results of this work indicate that it may be possible to prepare Y-TZP ceramics with improved mechanical properties and resistance to LTD by careful and systematic design and engineering of nanostructures. (AU)

• Processo FAPESP: 21/06730-7 - Rumo à zircônia sustentável reciclada a partir do descarte de usinagem e melhorada por infiltração graduada e ao desenvolvimento de blocos de zircônia multicamada resistentes, graduados, e não suscetíveis ao envelhecimento
• Beneficiário: Estevam Augusto Bonfante
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 20/12874-9 - Infiltração gradada por vidro em um compósito experimental à base de whiskers de alumina e zircônia: desenvolvimento, caracterização microestrutural e das propriedades ópticas e mecânicas
• Beneficiário: Tiago Moreira Bastos Campos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 22/05496-3 - EMU concedido no processo 21/06730-7: Macrodurômetro VH1150 - Buehler
• Beneficiário: Estevam Augusto Bonfante
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 21/04697-2 - Nanoestruturas para o desenvolvimento de cerâmicas dentárias a base de Y-TZP de alto desempenho
• Beneficiário: Celso Antonio Goulart
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 20/16500-6 - Síntese de um nanocompósito ATZ(80%ZrO2-20%Al2O3) e caracterização microestrutural, óptica e de sobrevida antes e após o envelhecimento
• Beneficiário: Mariana Miranda de Toledo Piza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado