Sviluppo di processo ed ottimizzazione di nanosospensioni di allumina commerciali per la realizzazione di componenti ceramici per applicazioni dentali

Lo scopo di questa ricerca di Dottorato è quello di realizzare componenti nanostrutturati di Al2O3, adatti ad essere utilizzati per applicazioni dentali, mediante procedimenti di semplici e poco costosi come lo slip casting ed il Pressure Slip Casting. Sono state utilizzate nanosospensioni commerciali contenenti α-Al2O3 o γ-Al2O3 e idrossidi di Alluminio. La composizione mineralogica delle polveri delle nanosospensioni è stata caratterizzata mediante analisi diffrattometrica. Forma, grado di agglomerazione e dimensione delle particelle sono state analizzate mediante microscopio elettronico a scansione. L'effetto dell'aggiunta di cinque differenti disperdenti, testati in diverse concentrazioni, è stato esaminato. I disperdenti utilizzati sono stati: triammonio citrato (TAC), Dolapix CE64, L-acido ascorbico, Dispex A4040 e D-fruttosio. Le seguenti concentrazioni di disperdente sono state testate: 0.3-0.5-1.0-1.5-3.0-6.0% in peso. Tutti le nano-sospensioni così ottenute sono state sottoposte ad analisi reologica per valutare viscosità e curve di flusso. Tre parametri sono stati usati per identificare la migliore concentrazione per ciascun disperdente ed il migliore disperdente: il comportamento reologico della sospensione, la densità dei campioni allo stato verde e la loro microstruttura. La densità più alta allo stato verde, pari al 56,5%, è stata ottenuta con il Dispex A4040 al 3% in peso con la sospensione di γ-Al2O3. L'attività di ricerca si è focalizzata su questo disperdente. In una seconda fase, l'attività di ricerca, si è concentrata sull'uso di leganti e di plasticizzanti. A tale scopo sono stati testati il PVA allo 0.5% in peso come legante ed il PEG 400 all'1,3,6% in peso come plasticizzante. I campioni sono stati sinterizzati tra 1450 e 1600°C. I campioni migliori hanno raggiunto una densità teorica del 96%. Questi risultati sono coerenti con quelli ottenuti in studi precedenti con altri metodi di formatura. La durezza e la tenacità dei provini sinterizzati sono state superiori a quelle dei prodotti per odontoiatria attualmente sul mercato.