Sobre as propriedades mecânicas e o mecanismo de falha da alumina de grau cirúrgico, segundo Callaghan, é correto afirmar que:
- a alumina se deforma plasticamente antes de fraturar, o que permite detectar a falha iminente nas radiografias.
- a alumina tem excelente resistência à flexão e resistência à compressão limitada, por sua alta tenacidade.
- a resistência ao estouro de uma cabeça de 32 mm é de cerca de 46 kN, próxima das tensões fisiológicas.
- a falha ocorre por crescimento subcrítico de trinca a partir de imperfeições, devendo a trinca inicial medir menos de 100 µm.
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Conceito-chave
Um material duro e frágil
A alumina de grau cirúrgico é sinterizada entre 1.600 e 1.800 °C e padronizada pela ISO 6474 desde 1984. Está em seu estado máximo de oxidação, o que lhe dá estabilidade termodinâmica, inércia química e excelente resistência à corrosão.
| Propriedade | Alumina |
|---|---|
| Módulo de Young | 380 GPa (300 vezes o do osso esponjoso, 190 vezes o do cimento) |
| Resistência à compressão | excelente (4.250 MPa) |
| Resistência à flexão | limitada (595 MPa) |
| Comportamento | elástico linear, baixa tenacidade à fratura: não se deforma sem quebrar |
Como ela quebra
O modo de falha usual é o crescimento subcrítico de trinca a partir de imperfeições: poros, inomogeneidades, riscos e microentalhes. A velocidade depende do tamanho do defeito, da qualidade do material e da carga. Como não é possível eliminar todas as imperfeições, o importante é que a trinca inicial seja menor que 100 micrômetros. Em condições fisiológicas, a intensidade de tensão não alcança o limite de fadiga.
A margem de segurança
| Valor | Carga |
|---|---|
| Resistência ao estouro, cabeça de 32 mm com cone 12/14 | 102 kN |
| Exigência da FDA | 46 kN |
| Tensões fisiológicas | abaixo de 20 kN |
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