Obtención y caracterización de un material dental mediante el proceso de infiltración de un vidrio de composición leucítica sobre una matriz de alúmina

Abstract

Resumen: En esta investigación se obtuvo un material compuesto de alúmina infiltrada con un vidrio de composición leucítica. Tres tipos de probetas de alúmina se infiltraron con el mismo vidrio, con fines de evaluar el efecto de la distribución de tamaños de partícula sobre las propiedades mecánicas del material. La composición molar del vidrio empleado en la infiltración fue 14.09% K2O - 2.11% Al2O3 - 46.22% SiO2 - 24.31% CaO - 7.73% Na2O - 0.18% B2O3 - 0.2% TiO2 - 5.14% CeO2. La fuente de Al2O3 empleada en el vidrio provino de un caolín colombiano al igual que parte del SiO2 y el CaO se adicionó como wollastonita. El vidrio se obtuvo a través del método de fusión a 1200°C. Tanto la sinterización de las matrices, como la infiltración del vidrio sobre la matriz de alúmina se realizaron a 1200°C empleando una velocidad de calentamiento de 5°C/min desde la temperatura ambiente. El material compuesto obtenido presentó propiedades mecánicas mejoradas con respecto a la alúmina sinterizada, evidenciándose que el vidrio empleado en la infiltración actuó como un agente de refuerzo del material. Se sugiere que las propiedades mecánicas del material están favorecidas en mayor proporción, por variables como la distribución de tamaño de grano, siendo los menores tamaños de grano los que inducen mejores propiedades mecánicas al material

Abstract: In this research, an alumina composite infiltrated with a leucite composition glass was obtained. Three types of alumina samples were infiltrated with the same glass in order to evaluate the effect of the particle size distribution on the mechanical properties of the material. The molar composition of the glass used in infiltration was 14.09% K2O - 2.11% Al2O3 - SiO2 46.22% - 24.31% CaO - 7.73% Na2O - B2O3 0.18% - 0.2% TiO2 - 5.14% CeO2. Colombian kaolin became the source of Al2O3 and part of SiO2 in glass. All CaO was added as wollastonite. The glass was obtained by melting at 1200°C. Both the sinterization and glass infiltration were performed at 1200°C using a heating rate of 5 °C/min from room temperature. The obtained composite material had improved mechanical properties respect to the sintered alumina, so it can be showed that the glass acted as a reinforcing agent material. It can be established that the mechanical properties of the material depends on the grain size distribution, now that lower grain sizes induce better mechanical properties to the material