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The present work provides an evaluation of the thermodynamic calculation, using the FactSage software, which allows the study of the interaction of a system of various oxides. It started with the examination of the crystalline phases present in the raw materials indicated by the FactSage and compared with the analysis by XRD. Subsequently, the crystalline phases and the amount of liquid phase predicted by the software at different firing temperatures were analyzed. These results were compared with experimental data and records from the literature. The FactSage showed consistent results, managing to indicate the presence of the main phases in the raw materials; however, the actual and predicted secondary phases did not always coincide. The type of phase in the firing was correctly indicated, tridymite (stable phase above 867 °C), mullite and liquid phase, but their quantity in relation to the firing temperature was quite different from the experimental data.

[Resumo]: A impresión en tres dimensións ou impresión 3D é un grupo tecnoloxías de fabricación moi importante na actualidade, que se emprega nunha gran variedade de campos, por exemplo, medicina, deseño industrial, arquitectura e arte. Isto ocorre grazas os avances realizados no coñecemento da relación estrutura-propiedades dos materiais. A día de hoxe existen multitude de técnicas de Impresión 3D adaptadas a case todo tipo de materiais (polímeros, cerámicas, metais e materiais compostos). Neste Traballo de Fin de Grao realizouse unha caracterización estrutural e estudo de propiedades reolóxicas de pastas de porcelanas co obxectivo de atopar unha composición axeitada para lograr unha óptima impresión 3D. Para elo, realizouse unha caracterización estrutural e morfolóxica das porcelanas obxecto de estudo mediante diferentes técnicas: Difracción de Raios X (DRX), Análise Termogravimétrico (ATG), Espectroscopía Infravermella (IR)e Microscopía Electrónica de Varrido (MEV) e de Transmisión (MET). Tamén se realizou estudo reolóxico das pastas de porcelana (mesturas de po de porcelana e auga) para coñecer a variación da súa viscosidade respecto á velocidade de cizalla en función de distintos parámetros como: a cantidade de auga engadida á mostra e o tempo transcorrido entre a súa preparación e o ensaio reolóxico. Unha vez determinadas as mellores condicións para unha mestura porcelana-auga, estudouse o efecto da adición de dous modificadores (en concreto, silicato sódico e etanol) sobre as propiedades reolóxicas coa finalidade de mellorar a impresión 3D das porcelanas. Coas diferentes pastas de porcelana realizáronse unha serie de ensaios de impresión 3D mediante unha impresora con sistema de extrusión. Isto realizouse para comprobar a viabilidade da impresión das mesturas estudadas reolóxicamente. Estes ensaios indicaron que unha mestura de porcelana-auga-etanol resultou ser a máis axeitada para a impresión 3D das pastas cerámicas estudadas. [Resumen]: La impresión en tres dimensiones o impresión 3D es un grupo de tecnologías de fabricación muy importante en la actualidad que se emplea en una gran variedad de campos, por ejemplo, medicina, diseño industrial, arquitectura y arte. Esto ocurre gracias a los avances realizados en el conocimiento de la relación estructurapropiedades de los materiales. A día de hoy existen multitud de técnicas de Impresión 3D adaptadas a casi todo tipo de materiales (polímeros, cerámicas, metales y materiales compuestos). En este Trabajo de Fin de Grado se realizó una caracterización estructural y estudio de propiedades reológicas de pastas de porcelanas con el objetivo de encontrar una composición adecuada para lograr una óptima Impresión 3D. Para ello, se realizó una caracterización estructural y morfológica de las porcelanas objeto de estudio mediante diferentes técnicas: Difracción de Rayos X (DRX), Análisis Termogravimétrico (ATG), Espectroscopía Infraroja (IR) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y de Transmisión (MET). También se realizó un estudio reológico de las pastas de porcelana (mezclas de porcelana y agua) para conocer la variación de su viscosidad respecto a la velocidad de cizalla en función de distintos parámetros como: la cantidad de agua añadida a la muestra, el tiempo transcurrido entre su preparación y el ensayo reológico. Una vez determinadas las mejores condiciones para una mezcla porcelana-agua, se estudió el efecto de la adición de dos modificadores (en concreto silicato sódico y etanol) con la finalidad de mejorar la impresión 3D de las porcelanas. Con las diferentes pastas de porcelana se realizaron una serie de ensayos de impresión 3D mediante una impresora con sistema de extrusión. Esto se realizó para comprobar la viabilidad de la impresión de las mezclas estudiadas reológicamente. Estos ensayos pusieron de manifiesto que una mezcla de porcelana agua-etanol resultó ser la más adecuada para la impresión 3D de las pastas cerámicas estudiadas. [Abstract]: Three-dimensional printing or 3D printing is a very important set of techniques which is used nowdays in a wide variety of fields, for example, medicine, industrial design, architecture and art. This occurs thanks to the advances made in the knowledge of the structure-porcelain relationship. There are many 3D Printing techniques adapted to almost all types of materials (polymers, ceramics, metals and composite materials). In this Degree’s Final Project, a structural characterization and study of the rheological properties of several porcelain pastes was carried out in order to find a suitable composition to achieve optimal 3D printing. For this, the structural and morphological characterization was carried out using different techniques: X-ray diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA), Infrared Spectroscopy (IR) and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). A rheological study of the porcelain pastes (mixtures of porcelain and water) was also carried out to determine the variation of its viscosity with respect to the shear rate based on different parameters such as: the amount of water added to the sample, the time elapsed between its preparation and the test rheological Once the best conditions for a porcelain-water mixture were determined, the effect of the addition of two modifying agents (sodium silicate and ethanol) was studied in order to improve the 3D printing of the porcelains. A series of 3D printing tests were carried out with different porcelain pastes, using a printer with an extrusion system This was done to check the feasibility of printing the mixtures studied rheologically. These tests indicated that a mixture of porcelain-waterethanol was the most suitable for 3D printing of our ceramic pastes. Traballo fin de grao (UDC.CIE). Química. Curso 2019/20

Plastic clays are one of the main raw materials used in ceramic technology. However, there is a shortage of good quality plastic clays in the world for use in porcelain technology. The aim of this study was to characterize plastic clays from Northeastern Brazil. Chemical and mineralogical composition, particle size distribution, plasticity and green strength of the clays were determined. The analyzed clays were predominantly composed of kaolinite and quartz, and some contained smectite. The amount of iron oxide in the clays was higher than 1.0% and for some of them the values were higher than 3%; the liquid and plastic limits ranged from 22% to 48% and 10% to 32%, respectively. According to characterization data, three plastic clays had potential to be used as alternative ball clay, due to their plasticity and mineralogical characteristics. Resumo Argilas plásticas são uma das principais matérias-primas usadas em tecnologia cerâmica. No entanto, há uma escassez dessas argilas no mundo para o uso em tecnologia de porcelanas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar argilas plásticas do nordeste brasileiro. Composições química e mineralógica, distribuição do tamanho de partículas, plasticidade e resistência à verde dessas argilas foram determinadas. As argilas analisadas foram constituídas predominantemente por caulinita e quartzo e algumas contiveram esmectita. A quantidade de óxido de ferro nessas argilas foi maior que 1,0% e em algumas alcançou valores superiores a 3%; os limites de liquidez e plasticidade variaram de 22% a 48% e 10% a 32%, respectivamente. De acordo com os dados de caracterização, três argilas plásticas apresentaram potencial para serem usadas como ‘ball clay’ alternativa de acordo com a plasticidade e características mineralógicas.

In this study, the production of a technical porcelain, for the ceramic dielectric applications by using economical natural raw materials, was investigated. The basic porcelain composition was selected consisting of 30 wt% kaolin, 45 wt% potash-feldspar and 25 wt% quartz. The obtained phases in the sintered samples were investigated by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy analysis, and scanning electron microscopy images. It has been confirmed by these techniques that the main crystalline phases were quartz and mullite. Dielectric measurements of technical porcelains have been carried out at 1 kHz from room temperature to 200 °C. The dielectric constant, loss factor, dielectric loss tangent, and resistivity of the porcelain sample sintered at 1160 °C were 22-25, 0.32-1.80, 0.006-0.07, and 0.2-9 x 1013 Ω.cm, respectively. The value of dielectric constant was significantly high when compared to that of conventional porcelains which did not exceed generally 9. Resumo Neste estudo, foi investigada a produção de uma porcelana técnica para aplicações cerâmicas dielétricas pelo uso de matérias-primas naturais de baixos custos. A composição básica da porcelana foi selecionada consistindo de 30% de caulim, 45% de feldspato potássico e 25% de quartzo. As fases obtidas nas amostras sinterizadas foram investigadas por difração de raios X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e imagens de microscopia eletrônica de varredura. Foi confirmado por estas técnicas que as principais fases cristalinas foram quartzo e mulita. Medidas dielétricas das porcelanas técnicas foram realizadas a 1 kHz entre a temperatura ambiente de 200 °C. A constante dielétrica, fator de perda, tangente de perda dielétrica e resistividade da amostra de porcelana sinterizada a 1160 °C foram 22-25, 0,32-1,80, 0,006-0,07 e 0,2-9 x 1013 Ω.cm, respectivamente. O valor de constante dielétrica foi significativamente alto quando comparado ao de porcelanas convencionais que geralmente não excede 9.

In the present paper, the results of “Sanitser” Life European project are presented. The aim of this study was to reduce the firing temperature for ceramic body (from 1250 to 1170 °C). This was achieved substituting feldspar and quartz with recycled blend materials and a little percentage of flux (less than 3%); in a sanitary ware vitreous china formulation a waste glass, granitic materials and fired broken ceramic pieces were introduced. Tests performed on the Sanitser formulation showed that it has the same final physical-chemical characteristics of the industrial vitreous china (VC) body. Besides, different ceramic pieces (wash basin, bidet and WC pan) were compared with VC production. The results showed that Sanitser body can replace vitreous china in the sanitary ware production. In this project, the firing temperature of the ceramic body is reduced significantly with a supposed decrease of the CO2 emissions. In Sanitser formulation, about 43.6% of recycled materials that would end in dumps were utilized. Resumo Neste artigo são apresentados os resultados do projeto europeu LIFE “Sanitser”. Este trabalho teve como objetivo reduzir a temperatura de queima da massa cerâmica (de 1250 para 1170 °C). Isto foi obtido substituindo a mistura de feldspato e quartzo por materiais reciclados e uma pequena percentagem de fundente (menos do que 3%); em uma formulação de massa de sanitário vitrificado foram introduzidos resíduos de vidro, granito e materiais cerâmicos quebrados após queima. Os testes realizados mostraram que a formulação Sanitser apresenta as mesmas propriedades físicas e químicas da cerâmica vitrificada (VC). Além disso, várias peças de cerâmica (lavatório, bidê e vaso sanitário) foram comparadas com a produção de VC. Os resultados mostraram que a massa Sanitser pode substituir a massa VC na produção industrial. Neste projeto a temperatura de queima do corpo cerâmico é significativamente reduzida com a suposta redução das emissões de CO2. Na formulação Sanitser foram utilizados cerca de 43,6% de materiais reciclados que acabariam em aterros sanitários.

El siguiente artículo es una revisión de la literatura donde se abordan aspectos clínicos, clasificación, indicaciones de estos materiales para la elección más adecuada de la restauración. Para realizar la búsqueda bibliográfica se seleccionaron investigaciones clínicas y artículos dedicados a la difusión de resultados de investigaciones in vitro. Este trabajo servirá de guía para seleccionar una cerámica libre de metal para coronas completas con base a las características y propiedades presentadas de acuerdo a las necesidades estético-funcionales específicas de cada paciente. The following article is a review of the dental literature available, which mentions some clinical aspects, classification, indications of the materials selected for restorations. During the literature search, the articles of clinical research were selected, as well as articles dedicated to publish the results in vitro. This article is intended to be a guide in order to select a metal-free system for complete crowns based on physical properties and according to the specific esthetic and functional needs of each patient.

Submitted by Adriana CB/B (adrianajana@uerj.br) on 2021-08-31T13:09:53Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - MARCO SASSI - 2006 -Completa.pdf: 1350869 bytes, checksum: b32306b35f060fa923a7ee67123279ce (MD5) Made available in DSpace on 2021-08-31T13:09:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - MARCO SASSI - 2006 -Completa.pdf: 1350869 bytes, checksum: b32306b35f060fa923a7ee67123279ce (MD5) Previous issue date: 2006-02-07 Nowadays, aesthetic restorations are very common among our dental practice. Dental Ceramics are the main indicated material, because of its functional and aesthetic characteristics. Commonly, the glaze layer is removed during finishing procedures. The purpose of this study was to evaluate the effect of four finishing and polishing procedures on the surface roughness of one feldspathic ceramic, EX-3 Noritake. The efficacy of polishing with felt discs and paste was also analyzed. Initially, 40 ceramic disks were divided into 5 groups (n=8): Group 1 – Control; Group 2 – Komet Burs; Group 3 – Komet Silicone Polishers; Group 4 - Ceramisté Points Shofu; Group 5 – Experimental Points. Average surface roughness (Ra) in micrometers was measured and the specimens received additional polishing with felt disks and paste. Then, 4 new groups were formed: Group 6 – Modified Komet Burs; Group 7 – Modified Ceramisté Points Shofu; Group 8 – Modified Komet Silicone Polishers; Group 9 – Modified Experimental Points. Average surface roughness (Ra) in micrometers was again measured and data were treated with ANOVA and Tuckey test, p< 0,05. Means and standard deviations were, respectively: Group 1: 0,34 ± 0,05; Group 2: 0,48 ± 0,06; Group 3: 0,64 ± 0,06; Group 4: 0,42 ± 0,06; Group 5: 0,63 ± 0,06; Group 6: 0,31 ± 0,04; Group 7: 0,33 ± 0,04; Group 8: 0,47 ± 0,10; Group 9: 0,35 ± 0,08. Data analysis showed that the additional polishing with felt discs and paste was determinant in reducing roughness levels. The Ceramisté points Shofu leaded to the smoothest surface without additional polishing A busca por alternativas restauradoras estéticas é, nos dias de hoje, uma constante por parte dos que procuram os consultórios odontológicos. Neste contexto, as porcelanas odontológicas ocupam lugar de destaque, por suas propriedades funcionais e estéticas. Entretanto, freqüentemente, ajustes na superfície da restauração são necessários, removendo a camada superficial do glaze, especialmente em restaurações do tipo inlay/onlay, onde o ajuste só é possível após a cimentação. O controle da textura de superfície torna-se, então, especialmente importante, uma vez que superfícies cerâmicas rugosas têm sido relacionadas a problemas como desgaste da dentição antagonista, retenção do biofilme e até fratura da restauração. Este trabalho procurou comparar a rugosidade de superfície obtida por 4 diferentes sistemas de acabamento e polimento, além da porcelana glazeada (controle). As análises foram efetuadas por leitura em rugosímetro e análise em Microscopia Eletrônica de Varredura. A eficácia do uso de pastas de polimento também foi avaliada. 40 discos cerâmicos foram divididos inicialmente em 5 grupos: Grupo 1 – Controle; Grupo 2 – Brocas Komet; Grupo 3 – Pontas abrasivas Komet; Grupo 4 – Pontas Ceramisté Shofu; Grupo 5 – Experimental. Após a leitura da rugosidade de superfície (Ra), os corpos-de-prova dos grupos 2, 3, 4 e 5 receberam polimento adicional com discos de feltro e pasta para polimento, originando: Grupo 6 – Brocas Komet Modificado; Grupo 7 – Pontas Ceramisté Shofu modificado; Grupo 8 – Pontas abrasivas Komet Modificado; Grupo 9 – Experimental Modificado. Novas leituras de rugosidade de superfície foram, então, efetuadas. Os dados foram tratados com ANOVA e teste de Tuckey, levando às seguintes médias e desvios-padrão: Grupo 1: 0,34 ± 0,05; Grupo 2: 0,48 ± 0,06; Grupo 3: 0,64 ± 0,06; Grupo 4: 0,42 ± 0,06; Grupo 5: 0,63 ± 0,06; Grupo 6: 0,31 ± 0,04; Grupo 7: 0,33 ± 0,04; Grupo 8: 0,47 ± 0,10; Grupo 9: 0,35 ± 0,08. A análise dos dados mostrou que o polimento adicional com discos de feltro e pasta levou a valores menores de rugosidade superficial. O Sistema que proporcionou a superfície mais lisa sem o uso de pasta de polimento foram as Pontas Ceramisté Shofu

A microestrutura de uma porcelana tradicional, queimada a diferentes temperaturas, foi analisada e relacionada com suas propriedades técnicas. Investigou-se por ceramografia a morfologia de fases, determinando-se a presença de quartzo, mulita primária e mulita secundária. Este estudo foi apoiado por análise de microssonda EDX e difratometria de raios X. As propriedades dos corpos-de-prova sinterizados mostram-se fortemente influenciadas pela fase vítrea e pelas fases cristalinas presentes, estas últimas preponderantes na definição da resistência mecânica final e tenacidade das peças. The microstructure of traditional porcelain sintered at different temperatures was analyzed and related to technical parameters. The morphology of the phases was investigated. Quartz, primary mullite and secondary mullite were found. The results were supported with experimental data using EDX and X-ray diffraction analysis. The properties of the sintered samples show to be strongly affected by vitreous phases, and this determine the quality of the ceramic pieces. The best sintering temperature was also a consequence of vitreous phase properties, like porosity. The crystalline phases were found responsible for the achieved strength .

As propriedades finais de uma porcelana tradicional, incluindo sua resistência mecânica, são conseqüência do processamento cerâmico que lhe deu origem, desde as matérias-primas e suas características, processo de conformação e temperatura, tempo, tipo e atmosfera de queima. Estes fatores determinam a complexidade da microestrutura, a partir do desenvolvimento de fases que promovem. São na sua maioria variáveis de difícil controle, tornando difícil a previsão das propriedades finais e, dentre essas, a resistência mecânica do corpo cerâmico. Desde o século passado, várias teorias surgiram na tentativa de se explicar os fenômenos que governam a resistência mecânica. Algumas dessas foram recentemente revisadas devido à disponibilidade de novas técnicas analíticas. Este trabalho apresenta um overview da literatura sobre resistência mecânica de porcelanas, utilizando trabalhos de vários pesquisadores e acrescendo dados de investigações próprias e recentes sobre o tema. As propriedades finais de uma porcelana tradicional, incluindo sua resistência mecânica, são conseqüência do processamento cerâmico que lhe deu origem, desde as matérias-primas e suas características, processo de conformação e temperatura, tempo, tipo e atmosfera de queima. Estes fatores determinam a complexidade da microestrutura, a partir do desenvolvimento de fases que promovem. São na sua maioria variáveis de difícil controle, tornando difícil a previsão das propriedades finais e, dentre essas, a resistência mecânica do corpo cerâmico. Desde o século passado, várias teorias surgiram na tentativa de se explicar os fenômenos que governam a resistência mecânica. Algumas dessas foram recentemente revisadas devido à disponibilidade de novas técnicas analíticas. Este trabalho apresenta um overview da literatura sobre resistência mecânica de porcelanas, utilizando trabalhos de vários pesquisadores e acrescendo dados de investigações próprias e recentes sobre o tema.

A microestrutura de uma porcelana tradicional, queimada a diferentes temperaturas, foi analisada e relacionada com suas propriedades técnicas. Investigou-se por ceramografia a morfologia de fases, determinando-se a presença de quartzo, mulita primária e mulita secundária. Este estudo foi apoiado por análise de microssonda EDX e difratometria de raios X. As propriedades dos corpos-deprova sinterizados mostram-se fortemente influenciadas pela fase vítrea e pelas fases cristalinas presentes, estas últimas preponderantes na definição da resistência mecânica final e tenacidade das peças. The microstructure of traditional porcelain sintered at different temperatures was analyzed and related to technical parameters. The morphology of the phases was investigated. Quartz, primary mullite and secondary mullite were found. The results were supported with experimental data using EDX and X-ray diffraction analysis. The properties of the sintered samples show to be strongly affected by vitreous phases, and this determine the quality of the ceramic pieces. The best sintering temperature was also a consequence of vitreous phase properties, like porosity. The crystalline phases were found responsible for the achieved strength .