ABSTRACT
A realização deste trabalho se deu justamente pela pouca informação sobre sistemas cerâmicos amplamente utilizados no mercado odontológico, sendo o objetivo deste estudo caracterizar e analisar a microestrutura, a composição e as propriedades mecânicas destes materiais, testando a compatibilidade entre os sistemas, além da hipótese de que todos eles apresentam ótimas propriedades. Este estudo caracterizou e comparou os sistemas cerâmicos In-Ceram (Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen, Alemanha), Vitro-Ceram (Angelus, Londrina, Brasil) e Alglass (EDG, São Carlos, Brasil) utilizando as seguintes metodologias: 1 Análise da fase vítrea por fluorescência de raios-X; 2 Análise da granulometria da fase cristalina e da fase vítrea; 3 Avaliação da resistência ao ensaio equibiaxial; 4 Análise da microestrutura através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise por fluorescência de rx da fase vítrea dos três sistemas mostrou que as suas composições em relação aos elementos principais, como o lantânio (La2O3), alumínio (Al2O3) e silício (SiO2), são semelhantes, diferindo nos aditivos que servem para dar cor e outros ajustes. De acordo com os resultados da granulometria, pode-se observar que o In-Ceram e o Vitro-Ceram apresentam tamanhos de partículas semelhantes, e a alumina do sistema Alglass mostrou uma composição mais heterogênea com grãos maiores que 10 µm e uma grande quantidade de grãos inferiores a 0,6 µm. Isso permite uma maior aglomeração dos grãos, favorecendo a formação de uma estrutura cerâmica mais compacta após a pré-sinterização, o que gera poros de pequeno diâmetro e sem interconexão. Este fato prejudica a infiltração vítrea no compósito cerâmico final, o que pode resultar em um material com mais defeitos e uma redução nas propriedades mecânicas. Além disso, caracterizou-se também o vidro, que não apresentou semelhança entre os três sistemas, porém a sua granulometria elevada facilita seu manuseio e a justaposição sobre as estruturas de alumina pré-sinterizadas, não interferindo na sua infiltração. No ensaio de flexão, os grupos compostos pela alumina do sistema In-Ceram apresentaram as maiores médias, se diferenciando estatisticamente dos demais grupos. Os grupos com a alumina do sistema Vitro-Ceram, por mais que tenham apresentado valores maiores de resistência, não se diferenciaram estatisticamente com relação aos grupos da alumina do sistema Alglass. A infiltração de vidros diferentes em uma mesma alumina não influenciou estatisticamente a resistência mecânica dos materiais. Porém, os grupos que utilizaram a fase vítrea do Alglass apresentaram os maiores valores de resistência. Na análise de validação fractográfica nenhuma das amostras teve de ser descartada por falha na fratura, nos quais 70% dos corpos de prova dos três sistemas cerâmicos estudados tiveram fraturas de baixa força, 30% sofreram fraturas de média força e nenhuma amostra sofreu uma fratura de alta força. Os valores mais baixos encontrados para o sistema cerâmico Vitro-Ceram podem ser justificados pela presença muito maior de bolhas e poros na parte interna do material, consequentemente, esta característica se traduz em perda de resistência mecânica da cerâmica. Por mais que todos os sistemas cerâmicos estejam aptos para utilização clínica, o material In-Ceram de destaca pelas suas características e confiabilidade.
This work took place because of the very few information available about ceramic systems widely used at the dental market. The aim of this study was to characterize and analyze the microstructure, composition and mechanical properties of these materials, testing the compatibility of the systems and the assumption that they all have excellent properties. This study characterized and compared the In-Ceram ceramic systems (Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen, Germany), Vitro-Ceram (Angelus, Londrina, Brazil) and Alglass (EDG, São Carlos, Brazil) using the following methods: 1 - Analysis of the vitreous phase by X-ray fluorescence; 2 - Analysis of the particle size of the crystalline phase and the vitreous phase; 3 - Evaluation of resistance at the equibiaxial test; 4 - Analysis of the microstructure by scanning electron microscopy (SEM). The RX fluorescence analysis of the glass phase of the three systems showed that their compositions in relation to their main elements, such as lanthanum (La2O3), aluminum (Al2O3) and silicon (SiO2), are similar, differing in the additives which serves to give color and other settings. According to the results, it can be seen that Vitro-Ceram and In-Ceram have similar particle size, and the alumina from the Alglass system showed a more heterogeneous composition with grains larger than 10 µm and a large amount of grains below 0,6 µm. This allows a larger agglomeration of the grains, forming a more compact ceramic structure after pre-sintering, which creates pores of small diameter and without interconnection. This fact undermines vitreous infiltration in the final ceramic composite, which can result in a material with more defects and a reduction of the mechanical properties. Also, the glass was also characterized, which showed no similarity between the three systems, but its high grain facilitates its handling and the overlap over the structure of pre-sintered alumina, not interfering in their infiltration. In the bending test, the groups composed by the alumina present at the In-Ceram system had the highest average, being statistically different from the other groups. Despite showing higher values of resistance, the groups with the alumina present at the Vitro-Ceram system did not statistically differ from the groups of Alglass system's alumina. The infiltration of different glasses in the same alumina did not statistically influenced the mechanical strength of the materials. However, groups using the glassy phase of Alglass showed higher resistance. In the fractographic validation analysis none of the samples had to be discarded because of its fracture failure, in which 70% of the specimens of the three studied ceramic systems had low-power fractures, 30% suffered fractures of average strength and no sample suffered a high-strength fracture. Lower values found for the Vitro-Ceram ceramic system can be justified by the presence of much larger blisters and pores inside the material, thus, this feature translates into loss of mechanical strength of the ceramic. As much as all ceramic systems are suitable for clinical use, the In-Ceram material stands out for its features and reliability.