Stoichiometry and particle morphology effects on the aptitude to compaction of apatitic structure powders

Abstract

Apatitic calcium phosphates powders with Ca/P molar ratio of 1.5 to 1.8 were synthesized at 25°C using the neutralization method. These powders, differing by stoichiometry and particle morphology, were compacted in similar conditions. For a similar morphology of particles, compacts of the non-stoichiometric powders have better cohesion than those of the stoichiometric hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 : Ca/P = 1.67). The lacunar structure, with deficiency of calcium (Ca 10 − x (HPO 4) x (PO 4) 6 − x (OH) 2 − x : 1.5 b Ca/P b 1.67), seems to favour the densification process and cohesion between particles during the compaction. The better tensile strength (0.79 MPa) was obtained for the powder with the lowest atomic ratio (Ca/P = 1.5, x = 1). The apatite powder (Ca/P = 1.78), which has a smooth and porous structure, presented the best transmission load ratio (95.5%), the lowest die-wall friction (μ = 0.1) and the highest strength (3.12 MPa). These results show the importance of chemical composition and morphological properties of synthesized particles in the development of better hydroxyapatite powders for the compaction process.

Design and Synthesis of Hydroxyapatite with Organic Modifiers for Application to Environmental Remediation

“…Parameters such as temperature, pH, reaction time and precursors may be adjusted so that the ratio of Ca/P varies between 1.5 and 1.67 [2,[8][9][10][11][12]. The temperature and drying time of the precipitate may be equally important.…”

Porous foams based hydroxyapatite prepared by direct foaming method using egg white as a pore promoter

“…Nevertheless, using those methods has revealed their limitations particularly in the case of the porous microstructure; they lead to an uncontrolled porosity and lower interconnection between the macrospores [15]. Another limitation using those methods is the bad compaction ability of hydroxyapatite powder [20,21].…”

Hidroxiapatita sintética nanoestruturada e esmalte dental aquecidos e irradiados por laser de Er, Cr: YSGG: caracterização por FTIR e por DRX

“…Neste trabalho, procuramos avaliar as mudanças ocorridas por difração de A relação Ca/P da HAP é importante para se avaliar a distribuição de cálcio e fósforos na estrutura, onde a relação ideal é ~1,67 81,82,83,84,85 A água presente no esmalte, dentina e osso apresenta-se principalmente associada à matriz orgânica e com os cristais de apatita. O esmalte contem água aproximadamente 3% em peso ou 11% em volume, a dentina contem 10% em peso ou 21% em volume e o osso contem 15% em peso ou 28% em volume.…”

“…Aquecendo-a até 600 °C ocasiona uma apatita pobremente cristalizada, a 800 °C há a formação de β-TCP, se aquecido a seco ou com vapor de água23 . Vários estudos encontraram formações de β -TCP e β -TCP a partir da HAP acima da temperatura de 700 °C e aparecimento de TTCP a partir de 900 °C51,52,53,54,55 . por volta de 1000 °C.…”

“…A adsorvida é reversível e apresenta instabilidade térmica entre 25 °C e 200 °C e com perda de massa sem nenhum efeito nos parâmetros de rede do material, enquanto que a estrutural é irreversível a perdas (desidroxilação) e ainda causa contração dimensional na estrutura do material93 . A perda de carbonatos e hidroxilas em temperaturas a partir de 800 °C são fatores que causam as transformações de fases cristalográficas da HAP em outros fosfatos de cálcio23,51,52,53,54,55 , como visto em nosso estudo acima da temperatura de 800 °C.Nas amostras de HAP sintética ambas as bandas em ~1640 cm -1 e em ~3570 cm -1 apresentaram comportamentos similares, com aumento até 400 °C e diminuição acima desta temperatura. Este decréscimo é decorrente da desidroxilação do material com o aumento do aquecimento.…”