Microestrutura e propriedades mecânicas de compósitos bioativos de nitreto de silício

Abstract

Nitreto de silício é uma cerâmica consagrada para aplicações estruturais, em virtude de sua alta resistência mecânica, condutividade térmica moderada, baixo coeficiente de dilatação térmica, alta dureza e relativamente alta tenacidade à fratura. Seu comportamento biológico adequado tem motivado o desenvolvimento de diversos trabalhos para viabilizar sua utilização como componentes e dispositivos médicos. Esse trabalho visa avaliar a influência do MgO em compósitos de nitreto de silício contendo SiO2 e CaO. Para tanto, composições com concentrações variadas de MgO, SiO2 e CaO foram moídas, prensadas e sinterizadas a 1815°C, em atmosfera controlada de N2. Após a sinterização, as amostras foram caracterizadas quanto à densidade, microestrutura e propriedades mecânicas. Os resultados obtidos mostraram que os materiais atingiram densidade de até 99 % da densidade teórica e altos valores de dureza (13 GPa), dependendo da quantidade e composição de aditivos utilizadas. Os dados de difração de raios X mostraram a formação da fase secundaria CaSiO3 (volastonita) e completa transformação α->β de nitretro de silício.