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Title in Portuguese: Nanocompósitos de cerâmicas bioativas para aplicações biomédicas: síntese, caracterização e propriedades
Title: Nanocomposites from bioactive ceramics for medical applications: synthesis, characterization and properties.
Author: Alves, Erisandra Rodrigues
Advisor(s): Nogueira, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo
Keywords: Ciência dos materiais
Biomateriais
Cerâmica (Tecnologia)
Issue Date: 20-Jun-2011
Citation: ALVES, E. R. Nanocompósitos de cerâmicas bioativas para aplicações biomédicas: síntese, caracterização e propriedades. 2011. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
Abstract in Portuguese: Os nanocompósitos a base de fosfatos de cálcio contribuem significativamente em tratamentos traumatológicos, na cicatrização da estrutura óssea traumatizada, na regeneração óssea e na reconstituição óssea. Este trabalho teve como objetivo a produção de nanocompósitos a partir de pós de biocerâmicas obtidas por precipitação em solução aquosa, reforçados com dióxido de silício (SiO2). Os nanocompósitos foram produzidos em laboratório com a adição de sílica nanométrica nas proporções de 15%, 35% e 50% em peso ao beta fosfato tricálcio nanométrico. As amostras foram caracterizadas por difração de raios-X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios-x (EDX) e ensaio de resistência mecânica por compressão diametral em amostras prensadas. Com os resultados de raios-X foi possível identificar os picos representativos do beta fosfato tricálcio e observar que a intensidade dos picos diminui com o aumento da porcentagem de sílica nos nanocompósitos. Na análise de FTIR foi possível identificar os grupos presentes nos nanocompósitos. Os resultados obtidos na análise de caracterização morfológica apresentaram uma superfície formada por partículas equiaxiais interligadas, e não foi possível verificar a dispersão das nanopartículas de sílica. Os ensaios de resistência à tração por compressão diametral nas diferentes composições de nanocompósitos mostraram que a porcentagem de sílica presente influencia na resistência mecânica do material.
Abstract: Calcium phosphate nanocomposites can be very useful in traumatologic treatments, for the healing of traumatized bone structure, for bone regeneration and bone reconstruction. This work aimed at the production of nanocomposites where a bioceramic matrix is reinforced with nanocrystalline silica (SiO2) particles. The matrix was produced from bioceramic nanopowders (beta tricalcium phosphate, β-TCP) obtained by precipitation in aqueous solution. The nanocomposites were produced in the laboratory by adding nanometric silica particles to the nanometric β-TCP in proportions 15%, 35% e 50% by weight. The material was characterized by x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and diametral compression testing of pressed disk samples. XRD results presented the characteristic peaks of β-TCP, which became less intense as the amount of silica particles increased. FTIR spectra allowed for the identification of groups present in the nanocomposites. SEM micrographs gave an idea of the microstructural of morphological aspects of the material, and showed that the surfaces consisted of a network of interconnected equiaxed particles. It was not possible to observe the dispersion of the silica particles. Diametral compression test results showed that the amount of silica influences the mechanical strength of the nanocomposite.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16203
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