INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
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Navegação por Revista "Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials"

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  • IPEN-DOC 27841

    BERGAMO, EDMARA T.P.; CARDOSO, KARINA B.; LINO, LUCAS F.O.; CAMPOS, TIAGO M.B.; MONTEIRO, KELLI N.; CESAR, PAULO F.; GENOVA, LUIS A. ; THIM, GILMAR P.; COELHO, PAULO G.; BONFANTE, ESTEVAM A.. Alumina-toughened zirconia for dental applications: physicochemical, mechanical, optical, and residual stress characterization after artificial aging. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, v. 109, n. 8, p. 1135-1144, 2021. DOI: 10.1002/jbm.b.34776

    Abstract: To characterize the physicomechanical properties of an alumina-toughened zirconia (ATZ). ATZ synthesis consisted of the addition of alumina particles in an yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals (3Y-TZP) matrix. Specimens were obtained by uniaxial and isostatic pressing ATZ and 3Y-TZP powders and sintering at 1600°C/1 h and 1550°C/1 h, respectively. Crystalline content and residual stress were evaluated using X-ray diffraction (XRD). Microstructure was characterized by scanning electron microscopy (SEM). Optical properties were determined by reflectance test. Mechanical properties were assessed by biaxial flexural strength test. All analyses were performed before and after aging (134°C, 20 h, 2 bar). XRD and SEM revealed a typical ATZ and 3Y-TZP crystalline content, chiefly tetragonal phase, with a dense polycrystalline matrix, though a smaller grain size for ATZ. Aging triggered a similar monoclinic transformation for both systems; however, ATZ exhibited higher residual compressive stresses than 3Y-TZP. While as-processed 3Y-TZP demonstrated significantly higher characteristic strength relative to ATZ, no significant difference was observed after aging (~215 MPa increase in the ATZ strength). ATZ presented significantly higher opacity relative to 3Y-TZP, although aging significantly increased the translucency of both systems (increase difference significantly higher in the 3Y-TZP compared to ATZ). ATZ physicomechanical properties support its applicability in the dental field, with a lower detrimental effect of aging relative to 3Y-TZP.

    Palavras-Chave: zirconium; dentistry; ceramics; composite materials; optical properties; aging

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  • IPEN-DOC 28437

    SONA FILHO, CELSO R. ; CARVALHO, FLAVIO M. de S.; GUEDES-SILVA, CECILIA C. . Mechanical properties and in vitro bioactivity of silicon nitride ceramics with SiO2, CaO, and MgO additions. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, v. 110, n. 3, p. 507-516, 2022. DOI: 10.1002/jbm.b.34930

    Abstract: Silicon nitride ceramics with SiO2, CaO, and MgO as sintering aids were investigated in view of biomedical applications. In the current study, samples with four different compositions were pressureless sintered at 1750°C for 1 h under a nitrogen atmosphere. The samples were evaluated concerning densification, microstructure, mechanical properties, and in vitro bioactivity. Microstructures with elongated β-Si3N4 grains dispersed in an intergranular phase and with densities from 78.77 to 97.14% of the theoretical density were obtained. Higher contents of SiO2 resulted in the best densification and mechanical properties. Besides, replacements of CaO by MgO in the initial compositions affected Young's modulus and in vitro bioactivity. Considering the samples with relative density higher than 94.14%, those with lower values of Young's modulus had lower SiO2/MgO ratios. After immersion in SBF (Simulated Body Fluid), the samples with high porosity and/or partial replacements of CaO by MgO had their surfaces coated with a layer rich in calcium and phosphorus, morphologically similar to hydroxyapatite. Hence, producing silicon nitride ceramics with the potential to be used as orthopedic implants must consider ideal amounts of additives. In this article, the best combination of mechanical properties and mineralization capability was reached by the composition with low content of MgO, and high content of SiO2 and CaO.

    Palavras-Chave: ceramics; mechanical properties; silicon nitrides; silicon oxides; calcium oxides; magnesium oxides

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Autor: Maprelian

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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