Influencia de la temperatura en la compactación hidrotérmica en caliente de polvos de magnesio hidroxiapatita

• Autores: Epsylon Erydani Mejía Martínez, Zully Matamoros Veloza, Kazumichi Yanagisawab, Juan Carlos Rendón Ángeles, Benjamín Moreno Pérez
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 57, Nº. 2, 2018, págs. 45-54
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Influence of temperature on hydrothermal hot-pressing of magnesium hydroxyapatite powder
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    Compactados de hidroxiapatita estequiométrica (HAp) y solución sólida de magnesio hidroxiapatita (Mg-HAp) fueron preparados mediante la técnica de compactación hidrotérmica en caliente (CHC), a diferentes temperaturas (150, 175 y 200°C), utilizando una presión de carga uniaxial de 60MPa durante 6h, con la adición del 10% en peso de agua desionizada. El material de partida fue obtenido mediante síntesis hidrotérmica a 150°C durante 10h. Los productos compactados fueron caracterizados química, física y mecánicamente. De acuerdo con el análisis de resultados, se determinó que un incremento en la temperatura de CHC favoreció la reacción entre las partículas de HAp o Mg-HAp y el agua promoviendo fases con mayor grado de cristalinidad, sin generar subproductos o alteraciones estructurales. Este resultado es particularmente relevante, ya que durante la CHC se produce un empaquetamiento efectivo de las partículas, activado por el mecanismo de disolución-recristalización en presencia del agua, con lo cual se logró una densificación del orden del 70%. Los compactados de HAp y Mg-HAp obtenidos a 200°C, con porosidad abierta del orden del 30-36%, mostraron valores de máxima densidad aparente de 3,085±0,138g/cm3 y 2,792±0,021g/cm3, respectivamente, con una máxima resistencia a la tensión de 7,10±0,20 y 5,89±0,06MPa. De acuerdo a estos resultados, el material obtenido podría ser utilizado en aplicaciones ortopédicas y/u odontológicas.

  • English

    Preparation of hydrothermal hot-pressed (HHP) compacts of the stoichiometric hydroxyapatite and solid-solution of magnesium hydroxyapatite powders (HAp and Mg-HAp) was carry out at different temperatures 150, 175 and 200°C, using uniaxial pressure load of 60MPa for 6h, with the addition of 10% wt. of deionized water as a solvent. The starting powders were obtained by hydrothermal synthesis at 150°C for 10h. The HHP compacts were chemical, physical and mechanically characterized. According to the results, it has been determined that an increase of the HHP temperature stimulate the reaction between the added water and the particles of HAp or Mg-HAp, which results on an increase of crystallinity degree without the formation of any addition products or alteration of the HAp structure. This result is particularly relevant, due to during HHP process, the production of effective packing of the particles which is activate by the dissolution-recrystallization mechanism in presence of added water which allow a densification near of 70%. For the HHP compacts of the HAp and Mg-HAp prepared at 200°C, with porosity near to 30-36% of open pores, achieve the maximum apparent density value of 3.085±0.138g/cm3 and 2.792±0.021g/cm3, respectively, with the maximum tensile strength of 7.10±0.20 and 5.89±0.06MPa. From these results, the obtained HHP compacts might be useful for orthopedics and/or dentist applications.