journal article·2022-01

Influence of the Addition of Ni‐Coated Carbon Nanotubes on the Mechanical Properties of Highly Porous Zirconia Cellular Structures

Bruno Henriques, Douglas Fabris, Elvira Lopes, Anderson C. Moreira, Iara F. Mantovani, Celso P. Fernandes, Márcio C. Fredel

Advanced Engineering Materials· Volume 24· Issue 1
Publisher page

Abstract

Herein, the effect of the addition of Ni‐coated carbon nanotubes (CNTs) on the microstructure, mechanical properties, and morphology of zirconia porous cellular structures is studied, aiming to increase their mechanical strength. Highly porous structures of monolithic zirconia (ZrO2) and zirconia reinforced with Ni‐doped CNTs (ZrO2 + CNT/Ni) are fabricated through the replica method. Scanning electron microscopy and micro‐computed tomography (microCT) analyses show that ZrO2 + CNT/Ni specimens present lower overall porosity (88.0%) than monolithic ZrO2 (93.8%), indicating improved sintering kinetics. Compressive tests for the ZrO2 + CNT/Ni samples result in a compressive strength of 0.82 ± 0.10 MPa, a threefold value of that of the monolithic sample (0.25 ± 0.07 MPa). The ZrO2 + CNT/Ni samples also present a higher elastic modulus (41.02 ± 4.94 MPa) than the ZrO2 ones (21.92 ± 5.40 MPa). Thus, the addition of Ni‐coated CNTs significantly improves the strength of highly porous zirconia cellular structures.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced ceramic materials synthesis · Catalytic Processes in Materials Science · Bone Tissue Engineering Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Ceramic and Composite Materials Research Group (CERMAT) Federal University of Santa Catarina (UFSC) Campus Trindade Florianópolis SC 88040-900 Brazil

CMEMS-UMinho University of Minho Campus de Azurém Guimarães 4800-058 Portugal

Laboratory of Porous Media and Thermophysical Properties (LMPT) Federal University of Santa Catarina (UFSC) Campus Trindade Florianópolis SC 88040-900 Brazil

Funding

Fundação para a Ciência e a Tecnologia · Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

References (75)

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