Resumo Arcabouços de óxido de titânio (TiO2) com Biosilicato® incorporado foram produzidos e avaliados com relação à porosidade e microestrutura. Arcabouços para regeneração óssea devem apresentar porosidade que favoreça o crescimento de tecidos ósseos através do material. O TiO2 é um material cerâmico altamente biocompatível com boas propriedades mecânicas e osseocondutoras, permitindo a migração do tecido ósseo sobre a interface do material, mas sem estimular a atividade das células osteogênicas que geram o tecido ósseo. Com o intuito de induzir a formação de tecido ósseo o Biosilicato®, um material com elevada bioatividade, foi incorporado à matriz cerâmica de TiO2. Para a obtenção dos macroporos foi utilizado o método de eliminação por queima, no qual partículas orgânicas são empregadas na matriz cerâmica como agentes formadores de poros, que possui a vantagem de adaptar as características dos poros do componente cerâmico final por meio da escolha apropriada do agente formador de poros. Neste trabalho foi feita uma mistura homogênea de TiO2 com serragem de cambará e posteriormente adicionou-se o Biosilicato®. Após a queima as amostras foram avaliadas pelo método de Arquimedes, para a determinação da porosidade aparente, e por microscopia eletrônica de varredura (MEV) para a visualização da morfologia dos grãos e distribuição e tamanho de poros. A etapa de queima garantiu a eliminação completa dos agentes formadores de poros e a completa sinterização do TiO2. O Biosilicato® facilitou a sinterização do TiO2 e a consolidação da matriz cerâmica. Foram obtidos arcabouços com porosidade aparente de 63% e poros com tamanhos maiores que 200 µm. Por meio da análise de MEV, observou-se a distribuição homogênea dos poros e suas interligações. Além disso, foi possível observar a distribuição do Biosilicato® entre as partículas de TiO2, sendo um caminho para o crescimento e regeneração do tecido ósseo.

Abstract Titanium dioxide (TiO2)-Biosilicate® scaffolds were produced and evaluated for porosity and microstructure. Scaffolds for bone regeneration must provide adequate porosity to promote bone tissue growth through the material. TiO2 is a highly biocompatible ceramic material with high reliable mechanical and good osteoconductive properties to allow bone tissue migrates on material interface, but without stimulating the activity of osteogenic cells that produce bone tissue. In order to induce bone tissue formation a material with high bioactivity named Biosilicate® was incorporated into the ceramic matrix of TiO2. To obtain macropores, organic particles in the ceramic matrix as pore forming agents were employed, using the sacrificial template method which has the advantage to adapt the final ceramic pores characteristics by appropriate choice of pore former agent. In this work, a homogeneous mixture of TiO2 with sawdust was prepared and later the Biosilicate® was added. After firing, the samples were evaluated by Archimedes method for determining porosity and by scanning electron microscopy (SEM) for imaging grain morphology, and pore size and distribution. The firing stage ensured complete elimination of pore forming agents and complete sintering of TiO2. The Biosilicate® facilitated sintering of TiO2 and consolidation of ceramic matrix. Scaffolds were obtained with 63% apparent porosity and pore size higher than 200 µm., Homogeneous pores distribution and their interconnections were observed by SEM analysis. Moreover, it was possible to observe Biosilicate® distribution among TiO2 particles being a path for bone tissue growth and regeneration.

A superfície de porcelanatos polidos foi investigada através da Microscopia de Força Atômica (AFM). Ênfase foi dada à investigação dos parâmetros de rugosidade e brilho que estão relacionados com a evolução do processo de polimento da superfície do porcelanato. A rugosidade da superfície é uma característica que interfere em diversas propriedades de interesse do produto, às vezes negativamente, sendo interessante a aplicação de resinas poliméricas que tendem a nivelar as irregularidades superficiais. Neste sentido, devido à possibilidade de obtenção de imagens tridimensionais no AFM, foi possível realizar medidas topográficas para a obtenção dos principais parâmetros que interferem no acabamento superficial do porcelanato, de forma a contribuir para um melhor entendimento do processo de polimento nas características estéticas do produto. Os resultados obtidos revelaram que a diminuição da rugosidade ocorreu mais visivelmente nas etapas de polimento com abrasivos de grãos maiores, passando de 0,650 μm a 0,192 μm entre os estágios de grit 80 e 1000 na área de varredura de 80 x 80 μm², enquanto os abrasivos constituídos de grãos menores interferiram pouco na rugosidade superficial, sendo os principais responsáveis pelo brilho final das peças, cujo valor aumentou de 29,3 a 42,2 UB (unidades de brilho) entre os estágios de grit 800 e 1500. O recobrimento da superfície com a resina polimérica reduziu significativamente o brilho do produto, sem causar alterações bruscas na rugosidade superficial.

The surface of polished porcelain stoneware tile surface was investigated through Atomic Force Microscopy (AFM). Emphasis was given to the investigation of the roughness and gloss parameters which are related with the polishing process evolution of the porcelain stoneware tile surface. The surface roughness is a characteris-tic that intervenes in different interest properties of the product, sometimes negative, being interesting the application of the polymeric resins that tends to level the surface irregularities. In this way, due to possibility of three-dimensional images attainment in AFM, topographical measures was made for the attainment to the main parameters that intervenes in finishing of porcelain stoneware tile surface, on form to contribute for a better agreement of the polishing process in the aesthetic product characteristics. The results achieved disclose that the roughness reduction occurred more visibly in the polishing stages with larger grains, going from 0.650 µm to 0.192 µm between the stages of grit 80 and 1000 in the scanning area of 80 x 80 µm², while the abrasives consisted of smaller grains intervene poorly in superficial roughness, being the main responsible for the samples final gloss, whose value increase from 29.3 to 42.2 GU (gloss units) between the stages of grit 800 and 1500. The surface covering with the polymeric resin reduced significantly the product gloss, without it causes brusque alterations in superficial roughness.

O grande volume de produção de arroz no mundo gera uma enorme quantidade de rejeito na forma de cascas e de cinzas oriundas da queima da casca. Esses resíduos são fontes de poluição e contaminação, podendo agredir diretamente a saúde da população. Assim, esse trabalho tem por objetivo a obtenção de mulita porosa a partir da sílica da casca de arroz e do acetato de alumínio. O resíduo foi física e quimicamente caracterizado e em seguida misturado com acetato de alumínio para a produção do precursor da mulita. O material precursor foi caracterizado termicamente e com base nos resultados foi calcinado a 850 ºC e 1200 ºC. Os corpos de prova foram queimados a 1500 ºC e 1600 ºC e caracterizados pela determinação de sua porosidade aparente, absorção de água e densidade aparente e por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados indicaram que a sílica é constituída por material amorfo e aglomerados micrométricos de partículas submicrométricas e nanométricas. Com base nos resultados conclui-se que a sílica obtida da casca de arroz e o acetato de alumínio podem ser utilizados com sucesso para a produção de corpos mulíticos porosos com porosidades superiores a 48%.

The production of rice around the world generates large amounts of waste in the form of husks and ashes from husks burning, which are sources of environmental contamination and pollution. The aim of this work was obtain porous mullite bodies using the silica from the rice husk and aluminum acetate. The waste material was physically and chemically characterized. The mullite precursor was produced mixing the waste and aluminum acetate. The thermal behavior of mullite precursor was described. The precursor was fired at 850 ºC and 1200 ºC and sample bodies were sintered at 1500 and 1600 ºC. Sintered samples were characterized to determine their apparent porosity, water absorption, apparent density, and microstructurally analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results indicated that the silica obtained form the rice husk was composed of amorphous material and agglomerates of submicrometer and nanometer particles. The silica and the aluminium acetate can be successfully used as alternative raw materials for the production of mullite ceramics with porosities higher than 48%.