Composite Y-PSZ / Bioglass 45S5 obtenido mediante la técnica de infiltración de cuerpos porosos presinterizados mediante moldeo de sacrifício

Resumen

El objetivo de este trabajo fue obtener piezas cerámicas porosas a base de Zirconia estabilizada con 5mol.% Yttria (5Y-PSZ), aptas para la infiltración con vidrios bioactivos, utilizando moldes poliméricos de sacrificio impresos en 3D. En un primer paso, se diseñaron moldes con estructura de panal con el software SolidWorks^® y se fabricaron mediante impresión 3D utilizando filamentos de ácido poliláctico (PLA). Estos moldes se llenaron con una masa cerámica compuesta de nanopartículas de 5Y-PSZ que contenían un 3% en peso de aglutinante polimérico y se consolidaron a una presión de 10 MPa y luego se sinterizaron a 1200ºC-30 min. Se consumieron los moldes poliméricos. Los cuerpos de 5Y-TZP porosos de forma hexagonal obtenidos se infiltraron con el vidrio bioactivo 45S5, fosfosilicato de calcio y sodio, a 1350 °C. Los materiales se caracterizaron por su densidad relativa, su composición de fases por análisis de difracción de rayos X y su microestructura por microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS), además de sus propiedades mecánicas de dureza y tenacidad a la fractura. Los sustratos presinterizados de 5Y-PSZ exhiben una densidad relativa de alrededor del 75% y el 90% después de la sinterización y la infiltración de Bioglass. La microestructura de las muestras está compuesta por una matriz 5Y-PSZ de granos de circonio submicrométrico con un tamaño promedio de 1.0 mm, además de la fase vítrea infiltrada secundaria distribuida homogéneamente, con una relación Ca / P de 1.7, cercana a la proporción ideal para formación de hidroxiapatita. En conclusión, el moldeo de sacrificio es una ruta interesante para obtener un compuesto denso Y-PSZ / Bioglass 45S5 en un formato de panal.