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Mechanical and tribological behaviour of PEEK reinforced with Sn-Zn-Bi alloy, short carbon fibres and graphene nanoplatelets

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Detalhes bibliográficos
Resumo:A poliéteretercetona (PEEK) demonstrou um grande potencial como material de suporte contra componentes metálicos e cerâmicos em implantes ortopédicos. A vantagem do PEEK sobre os polímeros convencionais reside no facto de ter uma excelente estabilidade térmica, ser quimicamente resistente e possuir propriedades mecânicas e tribológicas superiores. Além disso, vários compósitos de PEEK foram investigados, que demonstraram melhores propriedades mecânicas e tribológicas do que os rolamentos de polímeros classicamente utilizados. Isto é importante porque o afrouxamento asséptico é a principal causa de falha do implante e ocorre devido ao desgaste dos componentes do implante. O objectivo deste estudo foi avaliar o efeito do reforço de PEEK com uma liga de brasagem suave composta por Sn-Zn-Bi e um reforço contendo SCF e GNP no seu desempenho tribológico. Quatro misturas compostas compostas de 67wt.% de PEEK e 33wt.% de reforços foram feitas por ligas mecânicas, onde o conteúdo total de GNP variou entre; 0 , 0,99, 2,31 e 4,95wt.%. e foram comparadas com PEEK puro e PEEK obtido comercialmente. Os testes mecânicos e tribológicos mostraram que a incorporação destes reforços na matriz de PEEK resultou num melhor desempenho mecânico e tribológico em comparação com o PEEK não preenchido. Além disso, a incorporação de diferentes conteúdos de GNP e particularmente 0,99wt.% resultou numa redução do desgaste de PEEK em três vezes. Concluiu-se que a redução do atrito e do desgaste dependia da concentração do PNB adicionado à matriz polimérica.
Autores principais:Emonde, Crystal Kayaro
Assunto:graphene MA short carbon fibres PEEK implantes ortopédicos PEEK
Ano:2021
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade de Coimbra
Idioma:inglês
Origem:Estudo Geral - Universidade de Coimbra
Descrição
Resumo:A poliéteretercetona (PEEK) demonstrou um grande potencial como material de suporte contra componentes metálicos e cerâmicos em implantes ortopédicos. A vantagem do PEEK sobre os polímeros convencionais reside no facto de ter uma excelente estabilidade térmica, ser quimicamente resistente e possuir propriedades mecânicas e tribológicas superiores. Além disso, vários compósitos de PEEK foram investigados, que demonstraram melhores propriedades mecânicas e tribológicas do que os rolamentos de polímeros classicamente utilizados. Isto é importante porque o afrouxamento asséptico é a principal causa de falha do implante e ocorre devido ao desgaste dos componentes do implante. O objectivo deste estudo foi avaliar o efeito do reforço de PEEK com uma liga de brasagem suave composta por Sn-Zn-Bi e um reforço contendo SCF e GNP no seu desempenho tribológico. Quatro misturas compostas compostas de 67wt.% de PEEK e 33wt.% de reforços foram feitas por ligas mecânicas, onde o conteúdo total de GNP variou entre; 0 , 0,99, 2,31 e 4,95wt.%. e foram comparadas com PEEK puro e PEEK obtido comercialmente. Os testes mecânicos e tribológicos mostraram que a incorporação destes reforços na matriz de PEEK resultou num melhor desempenho mecânico e tribológico em comparação com o PEEK não preenchido. Além disso, a incorporação de diferentes conteúdos de GNP e particularmente 0,99wt.% resultou numa redução do desgaste de PEEK em três vezes. Concluiu-se que a redução do atrito e do desgaste dependia da concentração do PNB adicionado à matriz polimérica.

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