Influencia de la temperatura y la atmosfera en la sinterización de la hidroxiapatita

Autores/as

  • Juan Manuel González Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial
  • Andrés Felipe Vázquez New Stetic S.A.
  • David González Universidad Federal de São Carlos
  • Camilo Rivera Universidad del Valle
  • Alexander Ruden Universidad Tecnológica de Pereira
  • Juan Pablo Trujillo Universidad Tecnologica de Pereira
  • Juan Manuel Alvarado Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.rcm.n17a04

Palabras clave:

hidroxiapatita, granulometría, sinterización

Resumen

En este trabajo se presenta el efecto de la temperatura y de la atmósfera de sinterización de un polvo de Hidroxiapatita (HA) comercial en su composición química, estructura cristalina, morfología y densidad. Se sinterizaron muestras compactadas de HA de aproximadamente 12 mm de diámetro y aproximadamente 0,3 g de peso en un rango de temperaturas entre 900 y 1200 °C, con incrementos de 100 °C, en atmósferas de aire y argón. Indiferente de la atmósfera de sinterización, la densidad relativa incrementó con la temperatura, mostrando mayor crecimiento de grano y reduciendo la cantidad de poros abiertos. Sin embargo, se observó un incremento en la pérdida de masa, con un efecto mayor para la atmósfera de argón. Como fue observado porespectroscopia infrarroja, el tratamiento en aire permite la rehidratacióndel material en la etapa de enfriamiento, mientras que el análisis realizado por medio de difracción de rayos X permitió demostrar que las muestras tratadas en argón mostraron mayor grado de deshidroxilación y descomposición en β-TCP desde menores temperaturas que para las muestras sinterizadas en aire.
|Resumen
= 368 veces | PDF
= 341 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Juan Manuel González, Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial

Ph.D. CONACYT-Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI), Consorcio de Manufactura Aditiva, (CONMAD), Desarrollo SanPablo, Querétaro, México.

Andrés Felipe Vázquez, New Stetic S.A.

M.Sc. Investigación y Desarrollo en New Stetic S.A, Medellín, Colombia.

David González, Universidad Federal de São Carlos

Estudiante de Doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), Brasil.

Camilo Rivera, Universidad del Valle

Ingeniero, Laboratorio de Recubrimientos Duros y Aplicaciones Industriales, Universidad del Valle, Cali, Colombia.

Alexander Ruden, Universidad Tecnológica de Pereira

Ph.D Docente, Grupo de Investigación: Ingeniería Biomédica y Ciencias Forenses, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad Tecnológica de Pereira, Risaralda, Colombia.

Juan Pablo Trujillo, Universidad Tecnologica de Pereira

M.Sc. Docente, Grupo de Investigación: Ingeniería Biomédica y Ciencias Forenses Facultad de Ciencias Básicas, Universidad Tecnológica de Pereira, Risaralda, Colombia.

Juan Manuel Alvarado, Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial

PhD CONACYT-Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI), Consorcio de Manufactura Aditiva, (CONMAD), Desarrollo San Pablo, Querétaro, México.

Citas

R. Singh Soni & V. Pratap Singh. Fabrication and experimental analysis of hydroxyapatite based composite materials for medical implants, Materials Today: Proceedings 2020.

P. Madhavasarma. P.Veeraragavan, S. Kumaravel, M. Sridevi. Studies on physiochemical modifications on biologically important hydroxyapatite materials and their characterization for medical applications, 2020. Biophys. Chem. 267, 106474.

D. He, X. Zhang, P. Liu, X. Liu,X. Chen, F. Ma, W. Li, K. Zhang, H. Zhou. Effect of hydrothermal treatment temperature on the hydroxyapatite coatings deposited by electrochemical method, 2021. Surf. Coat. Technol. 406, 126656.

S. Bhattacharjee, S. K. Swain, D. K. Sengupta, B. P. Singh. Effect of heat treatment of hydroxyapatite on its dispersibility in aqueous medium, 2006. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 277, 164–170.

A. Rapacz-Kmita, C. Paluszkiewicz, A. Ślósarczyk, Z. Paszkiewicz. FTIR and XRD investigations on the thermal stability of hydroxyapatite during hot pressing and pressureless sintering processes, 2005. J. Mol. Struct. 744-747, 653–656.

T. Wang, A. Dorner-Reisel. Thermo-analytical investigations of the decomposition of oxyhydroxyapatite, 2004. Mater. Lett. 58, 3025–3028.

Y. Liu, Z. Shen. Dehydroxylation of hydroxyapatite in dense bulk ceramics sintered by spark plasma sintering, 2012. J. Eur. Ceram. Soc. 32.

S. Laasri, M. Taha, A. Laghzizil, E. K. Hlil. J.Chevalier The affectof densification and dehydroxylation on the mechanical properties of stoichiometric hydroxyapatite bioceramics, 2010. . Mater. Res. Bull. 45, 1433–1437.

C. Rey, C. Combes, Drouet, C, C. Somrani. Tricalcium phosphate-based ceramics, 2008. in: Bioceramics and Their Clinical Applications. Woodhead Publishing, pp. 326–366.

H.Y. Juang, M.H. Hon. Effect of calcination on sintering of hydroxyapatite. Biomaterials 17, 1996, 2059–2064.

J.S. Reed, 1989. Introduction to the Principles of Ceramic Processing.

S. Ramesh, C. Y. Tan, R. Tolouei, M. Amiriyan, J. Purbolaksono, I. Sopyan, W. D. Teng. Sintering behavior of hydroxyapatite prepared from different routes, 2012. Mater. Des. 34, 148–154.

L. Yubao, C. P. Klein, X. Zhang, K. de Groot, 1993. Relationship between the colour change of hydroxyapatite and the trace element manganese. Biomaterials 14, 969–972.

C. J. Liao, F. H. Lin, K. S. Chen, J. S. Sun, 1999. Thermal decomposition and reconstitution of hydroxyapatite in air atmosphere. Biomaterials 20, 1807–1813.

P.W. Brown, B. Constantz, 2017. Hydroxyapatite and Related Materials. CRC Press. Calcium Phosphate Bioceramics and Cements, 2019. in: Principles of Regenerative Medicine. Academic Press, pp. 591–611.

J. A. Lenis, F. M. Hurtado, M. A. Gómez, F. J. Bolívar. Effect of thermal treatment on structure, phase and mechanical properties of hydroxyapatite thin films grown by RF magnetron sputtering, 2019. Thin Solid Films 669, 571–578.

B. Nasiri-Tabrizi, A. Fahami, R. Ebrahimi-Kahrizsangi Effect of milling parameters on the formation of nanocrystalline hydroxyapatite using different raw materials, 2013. Ceram. Int. 39, 5751–5763.

H-Z. Shen, N. Guo, Y-H. Liang, P. Shen. Synthesis and densification of hydroxyapatiteby mechanochemically-activated reactive cold sintering, 2021. Scr. Mater. 194, 113717.

T. P. Hoepfner, E. D Case, The influence of the microstructure on the hardness of sintered hydroxyapatite. Ceramics International 29-6, 2003, 699-706.

G. Muralithran, S. Ramesh. The effects of sintering temperature on the properties of hydroxyapatite, 2000. Ceram. Int. 26, 221–230.

Descargas

Publicado

2021-09-15

Cómo citar

González, J. M., Vázquez, A. F., González, D., Rivera, C., Ruden, A., Trujillo, J. P., & Alvarado, J. M. (2021). Influencia de la temperatura y la atmosfera en la sinterización de la hidroxiapatita. Revista Colombiana De Materiales, (17), 13. https://doi.org/10.17533/udea.rcm.n17a04

Número

Sección

Artículos