Influence of substrate, cement and aging on the biaxial flexural strength of lithium disilicate / Influência do substrato, cimento e envelhecimento na resistência a flexão biaxial do dissilicato de lítio

Objective: To evaluate the biaxial flexural strength (BFS) of lithium disilicate (L), cemented on different substrates (epoxy resin - E and metal - M) with dual-cure resin cement (Rc) and zinc phosphate cement (Zc), not aged, thermally aged (TC) or thermo-mechanical aged (TC/MC). Material and Methods: Disks of L, E, and M were fabricated, and the cementation was performed according to the following groups: ERc (L+E+Rc); MRc (L+M+Rc); MZc (L+M+Zc); EZc (L+E+Zc). Ten samples from each described group were tested in BFS, ten more samples were subjected to TC (1×104 cycles between 5 ºC and 55 ºC water), and the last 10 samples were subjected to TC/MC (MC: 1.2×106 cycles, 50 N, 3.8 Hz). The BFS test was performed and scanning electron microscopy (SEM) was performed to evaluate the failure mode. The effect of the cementation strategy (cement/substrate) was compared in each aging method and the effect of the aging method was evaluated for each cementation strategy by one-way ANOVA and Tukey post-hoc test (α=0.05). Results: The strength values were highest to M (237.8 ~ 463.9 MPa), in comparison to the E (41.03 ~ 66.76 MPa), despite aging and luting agent. Flexural strength data decreased after TC and TC/MC in groups cemented with Zc, but was stable when cemented with Rc. SEM analysis indicated that failure origins were located at the tensile surface of the L. Conclusion: Lithium disilicate discs cemented to the metallic substrate presented the highest biaxial flexural strength. The cementation with dual-cure resin cement did not decrease BFS after aging (AU)

Objetivo: Avaliar a resistência à flexão biaxial (BFS) do dissilicato de lítio (L), cimentado sobre diferentes substratos (resina epóxi - E e metal - M) com cimento resinoso dual (Rc) e cimento de fosfato de zinco (Zc), não envelhecido, submetido ao envelhecido térmico (TC) ou ao envelhecido térmico-mecânico (TC/MC). Material e Métodos: Foram confeccionados discos de L, E e M, e a cimentação foi realizada de acordo com os seguintes grupos: ERc (L+E+Rc); MRc (L+M+Rc); MZc (L+M+Zc); EZc (L+E+Zc). Dez amostras de cada grupo descrito foram testadas em BFS, mais dez amostras foram submetidas à TC (1×104 ciclos de imersão em água entre 5 ºC e 55 ºC), e as últimas 10 amostras foram submetidas à TC/MC (MC: 1.2 ×106 ciclos, 50 N, 3.8 Hz). Foram realizados os testes de BFS e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar o modo de falha. O efeito da estratégia de cimentação (cimento/substrato) foi comparado em cada método de envelhecimento e o efeito do método de envelhecimento foi avaliado para cada estratégia de cimentação por ANOVA a um fator e teste post-hoc de Tukey (α=0,05). Resultados: Os valores de resistência foram maiores para M (237.8 ~ 463.9 MPa), em comparação com E (41.03 ~ 66.76 MPa), independentemente do envelhecimento e do agente cimentante utilizado. Os dados de resistência à flexão diminuíram após TC e TC/MC nos grupos cimentados com Zc, mas se mantiveram estáveis quando cimentados com Rc. A análise MEV indicou que a origem das falhas estava localizada na superfície de tração do L. Conclusão: Os discos de dissilicato de lítio cimentados ao substrato metálico apresentaram maior resistência à flexão biaxial. A cimentação com cimento resinoso dual não diminuiu o BFS após o envelhecimento (AU)

Can the silane heat treatment influence the bond durability between resin cements and a dental ceramic? / O tratamento térmico do silano pode influenciar na durabilidade da adesão entre cimento e cerâmica dental?

ABSTRACT Objective Evaluate the influence of silane heat treatment in bond durability between two resin cements and CAD/CAM feldspathic ceramic. Methods 40 feldspathic ceramic blocks were obtained, and were duplicated in microhybrid composite. All ceramic blocks were etched with 10% hydrofluoric acid for 20 s and received application of silane agent. The blocks were randomizedinto eight groups (n=5) according to the surface treatments and luting agents: P- Panavia F; PAg- Panavia F + Aging; HP- Heat Treatment + Panavia F; HPAg- Heat Treatment + Panavia F + Aging; R- RelyX ARC; Rag- RelyX ARC + Aging; HR- Heat Treatment + RelyX ARC; HRAg- Heat Treatment + RelyX ARC + Aging. The heat treatment was performed in furnace at 100 °C for 2 min. All blocks were cemented and cut to obtain samples with adhesive area of 1 mm2. Aging was performed with 10000 thermal cycles. The samples were subjected to microtensile bond strength test. Results The three-way ANOVA test revealed a significant interaction between cement versus heat treatment (p=0.001) and heat treatment versus thermal cycling (p=0.001) indicating that there was a change in bond strength due to surface treatment and aging. Conclusion Therefore, the heat treatment of the silane at 100 ºC for 2 minutes obtained higher values of bond strength between the resin cement and a feldspathic ceramicafter aging.

RESUMO Objetivo Avaliar a influência do tratamento térmico do silano na resistência de união entre dois cimentos resinosos e uma cerâmica feldspática CAD/CAM. Métodos Quarenta blocos cerâmicos foram duplicados em resina micro-híbrida. Todas as cerâmicas foram condicionadas com ácido fluorídrico 10% por 20 s e receberam aplicação do silano. Os blocos foram randomizados em oito grupos (n = 5): P-Panavia F; PAg- Panavia F + Envelhecimento; HP-Tratamento térmico + Panavia F;HPAg-Tratamento térmico + Panavia F + Envelhecimento; R-RelyX ARC; RAg-RelyX ARC; HR-Tratamento térmico + RelyX ARC; HRAg - Tratamento térmico + RelyX ARC + Envelhecimento. O tratamento térmico foi realizado em forno a 100 °C durante2 min. Todos os blocos foram cimentados e cortados para obter amostras para microtração. Foram feitos 10000 ciclos térmicos. As amostras foram submetidas a teste de micro-tração. Resultados O teste ANOVA revelou uma interação significativa entre cimento/tratamento térmico (p=0,001) e tratamento térmico/ciclo térmico (p=0,001). Conclusão Dessa maneira, o tratamentotérmico do silano a 100ºC por 2 minutos foi capaz de aumentar a resistência de união entre o cimento resinoso e uma cerâmica feldspática mesmo após o envelhecimento.

Can the size and the luting material influence in the bond strength of the fiberglass post to dentin? / O comprimento e o tipo de cimento podem influenciar na adesão do pino de fibra de vidro a dentina?

Aim: To evaluate the influence of lengths and different luting agents on the bond strength of fiberglass posts' adhesion to dentin.Methods: Sixty single-root bovine teeth were endodontically treated and included in polyether and acrilyc resin to simulate a periodontal ligament. These were divided into 6 groups according to the post lengths (6, 10 or 14 mm) and luting agents (self-adhesive dual resin cement ­ U; or etch-and-rinse dual resin cement ­ A): U6, U10, U14, A6, A19, and A14. All fiberglass posts were cemented according to manufacturer instructions. After this, mechanical aging was performed (1.2x106 cycles; 4 Hz, 90 N). The push-out specimens were then conducted (2.0 ± 0.1 mm), with the test executed in a universal machine (10 kgf at 0.5 mm/min). Data obtained were submitted to the Kruskal-Wallis and Dunn's test. Results: No statistically significant difference was observed in bond strength between the groups due to the type of luting agent (p > 0.05). However, the isolated post-length factor showed significantly different results for the U groups (p < 0.05). The U10 group showed similar union values to U6 but statistically inferior to U14. Conclusion: bond strength of fiberglass posts of the same length as the dentin presented no differences according to the luting agent, but the post-length property influenced the bond strength when self-adhesive resin cement was used.

Objetivo: avaliar a influência dos agentes cimentantes e dos diferentes comprimentos de pinos na resistência de união de pinos de fibra de vidro a dentina. Métodos: Sessenta dentes bovinos uniradiculares tiveram a raiz endodonticamente tratada, e foram incluídos em poliéter e resina acrílica para simular o ligamento periodontal. Os espécimes foram divididos em seis grupos de acordo com o comprimento dos pinos (6, 10 ou 14mm) e dos agentes de cimentantes (cimento resinoso dual autoadesivo (RelyX U200, 3M ESPE) - U; ou cimento resinoso dual convencional (AllCem Core, FGM) - A: U6, U10, U14, A6, A19 e A14. Todos os pinos de fibra de vidro foram cimentados conforme as recomendações do fabricante. Após, o envelhecimento mecânico (1,2x106 ciclos; 4 Hz, 90 N) as amostras foram fatiadas para o teste de push-out (2,0 ± 0,1 mm) executado em uma máquina de ensaio universal (10 kgf a 0,5 mm/min). Os dados foram submetidos ao teste de Kruskal-Wallis e Dunn. Resultados: não houve diferença estatística na resistência de união entre os grupos devido ao tipo de agente cimentante (p > 0,05), mas houve para o comprimento dos pinos dos grupos U (p < 0,05). O grupo U10 apresentou valores de união semelhantes a U6, mas estatisticamente inferiores ao U14. Conclusão: a resistência de união dos pinos de fibra de vidro de um mesmo comprimento não apresentou diferenças mesmo quando cimentados com cimentos diferentes, mas o comprimento dos pinos isoladamente influenciou quando o cimento resinoso autoadesivo foi utilizado.

Different surface treatment protocols of a Y-TZP ceramic with a superficial glaze layer

Aim: evaluate the influence of etching time with hydrofluoric acid on the bond strength of a Yttrium-stabilized polycrystalline tetragonal zirconia (Y-TZP) ceramic with a superficial glaze layer and a resin cement. Methods: Y-TZP blocks were cut to obtain 40 samples. They were distributed into four groups (n = 10): control treated by sandblasting with silica-coated alumina (RS) and three glazed experimental groups with different etching times: GS20s, GS60s and GS100s. Cementation was done with a universal adhesive and a resin cement. Two cement cylinders were made in each block. After thermocycling, the shear bond test was performed. Two extra samples of each group were made to obtain profilometry, scanning electron microscopy, mapping and backscattered electron detector images. Energy dispersive spectrometry and goniometry were also performed. Results: Kruskal-Wallis and Dunn tests demonstrated bond strength differences only between the RS (22.10MPa) and the GS groups (GS20s: 8,10Mpa; GS60s: 10.49MPa; GS100s: 7.53MPa) (p = 0.001), but there was no difference among the experimental groups (p > 0.05). The contact angles were 55.33º (RS); 70.78° (GS100s); 48.20º (GS60s) and 28.73º (GS20s). ANOVA and Tukey test demonstrated similar wettability of RS to GS60s and GS100s (p > 0.05), but all the experimental groups were statistically different between them (p < 0.001). Qualitative image analysis revealed an irregular glaze distribution after etching. The thickness of the remaining glaze layer measured by profilometry was 5±1µm (GS20S), 4±1µm (GS60S) and 3±1µm (GS100s). Conclusion: The etching time of glazed zirconia did not influence the adhesive strength of the ceramic to the resin cement

Can low-fusing glass application affect the marginal misfit and bond strength of Y-TZP crowns?

Abstract To evaluate the effect of different surface treatments on the marginal misfit and retentive strength between Y-TZP crowns and an epoxy resin. Forty (40) epoxy resin (G10) abutments (height: 5mm, conicity: 60, finish line: large chamfer) with equal dimensions were milled and included in polyurethane to simulate the periodontal ligament. Next, 40 Y-TZP crowns (thickness: 1mm) were milled (Cerec in Lab) and randomly divided into four groups (n=10) according to the surface treatment: GS(glaze spray), GP(glaze powder/liquid), P(zirconia primer) and RS(tribochemical silica coating). The conditioned surfaces were cemented with dual self-adhesive cement, light cured and submitted to thermomechanical cycling (2x106, 100N, 4Hz, 5°/55°C). Marginal misfit was analyzed by a stereomicroscope and SEM. Retentive strength test was performed (1mm/min) until crown debonding. Glaze layer thickness was also performed to GS and GP groups. Marginal misfit data were analyzed by Kruskal Wallis and Dunn tests; one-way ANOVA and Tukey (5%) analyzed the tensile strength data. The marginal misfit of the GS (48.6±19.9μm) and GP (65.4±42.5μm) were statistically lower than the RS (96±62.9μm) and P (156±113.3μm) (p=0.001). The retentive strength of the GP (470.5±104.1N) and GS (416.8±170.2N) were similar to the P (342.1±109.7N), but statistically higher than those of the RS (208.9±110N). The GS and GP glaze layer was 11.64μm and 9.73μm respectively. Thus, glaze application promoted lower marginal discrepancy and higher retentive strength values than conventional techniques.

Effect of thermocycling aging on the flexural strength of feldspathic ceramic / Efeito da termociclagem na resistência flexural de uma cerâmica feldspática

Objective: The aim of the study was to evaluate the effect of aging through different thermocycling protocols on the flexural strength of a feldspathic ceramic. Material and Methods: Fifty ceramic bars, Vitablock Mark II (VITA), with dimensions of 18X4X2mm were prepared. The bars were randomly distributed to the groups (n = 10), which were defined according to the number of thermal cycles (TCy): G0 - no TCy; G500 - 500 cycles of TCy; G6000 - 6000 TCy; G10000 - 10000 TCy; G15000 - 15000 TCy. After aging, the specimens were subjected to the three point bending test in a universal testing machine (EMIC DL 1000), under 0.5mm/min speed and loading of 50kgf, until catastrophic failure. A sample of each group was evaluated for topographic morphology under Scanning Electron Microscopy. Results: For mechanical testing, the following mean values and standard deviation (MPa) were obtained: G0 (99.78 ± 5.07); G500 (101.64 ± 5.59); G6000 (98.13 ± 4.95); G10000 (91.77 ± 9.68); G15000 (101.51 ± 4.22). An analysis of variance by regression equation (p = 0.387) was performed, demonstrating a weak and non-significant correlation between flexural strength and number of thermal cycles. Conclusion: It can be concluded that aging in water solely by different numbers of temperature cycles did not influence on the flexural strength of a feldspathic ceramic. (AU)

Objetivo: O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do envelhecimento por meio de diferentes protocolos de ciclos térmicos na resistência à flexão de uma cerâmica feldspática. Material e Métodos: Cinquenta barras de cerâmica, Vitablock Mark II (VITA), com dimensões de 18X4X2mm foram preparadas. As barras foram distribuídas aleatoriamente pelos grupos (n = 10), os quais foram definidos de acordo com o número de ciclos térmicos (CT): G0 ­ nenhum; G500 - 500 CT; G6000 - 6000 CT; G10000 ­ 10000 CT; G15000 - 15000 CT. Após envelhecimento, as amostras foram submetidas ao ensaio de flexão de três pontos em uma máquina de ensaios universal (EMIC DL 1000), sob a velocidade de 0,5 mm / min e célula de carga de 50kgf, até uma falha catastrófica. Uma amostra de cada grupo foi avaliada quanto à morfologia topográfica sob microscopia eletrônica de varredura. Resultados: Para os testes mecânicos, foram obtidos os seguintes valores médios e desvio padrão (MPa): G0 (99,78 ± 5,07); G500 (101,64 ± 5,59); G6000 (98,13 ± 4,95); G10000 (91,77 ± 9,68); G15000 (101,51 ± 4,22). Uma análise de variância pela equação de regressão (p = 0,387) foi realizada, o que demonstra uma correlação fraca e não significativa entre a resistência à flexão e do número de ciclos térmicos. Conclusão: Pode-se concluir que o envelhecimento somente em água por diferentes números de ciclos térmicos não influenciou na resistência à flexão de uma cerâmica feldspática (AU)

Efeito dos diferentes tratamentos de superfície na resistência à fadiga do dissilicato de lítio / Effect of different surface treatment in resistance fatigue of lithium disilicate

Este estudo avaliou o crescimento subcrítico de trincas de uma cerâmica à base de dissilicato de lítio, levando em consideração dois tipos de tratamento de superfície. Blocos de dissilicato de lítio parcialmente cristalizados, foram usinados até obter um cilindro com 12 mm de diâmetro. Após este processo, os cilindros foram cortados de forma a obter discos com espessura de 1,2 mm ± 0,2 mm, segundo norma ISO 6872/2008. Em seguida, 160 discos foram divididos em 2 grupos de estudo, de acordo com o tratamento de superfície: jateamento (Jateamento com partículas de 30 µm de alumina modificadas por sílica); e Ácido (Ácido Fluorídrico 5% por 20 segundos). As superfícies tratadas dos discos de todos os grupos receberam aplicação do agente de união silano, e foram submetidos ao tratamento térmico em um forno sob a temperatura de 100ºC durante 2 min. Todos os grupos receberam uma camada de cimento resinoso Panavia F. Vinte amostras de ambos os grupos foram submetidas ao ensaio mecânico de compressão, para a determinação da resistência à flexão biaxial, e vinte e cinco amostras de cada grupo foram submetidas ao ensaio de compressão para obtenção da resistência inerte. Trinta e cinco amostras de cada grupo foram submetidas ao teste de crescimento subcrítico de trinca. Este ensaio foi realizado em cinco taxas de tensão: 10-2 , 10-1 , 100 , 101 e 102 MPa/s. Valores obtidos pelo ensaio mecânico de compressão: Jateamento (257,53 ± 21,22 MPa) e Ácido (279,44 ± 31,42 MPa). Valores obtidos pela resistência inerte: Jateamento (235,70 ± 28,63 MPa) e Ácido (343,30 ± 47,93 MPa). Os dados do coeficiente de crescimento subcrítico de trincas (n), parâmetro do CST (D), resistência característica (σc) e módulo de Weibull (m), com base no teste de crescimento lento de trincas foram: Jateamento (n=18 ± 1,7; D=205,38 ± 0,02;σc=246,72 / 236,86-256,99 MPa; m=10,46) e Ácido (n=15 ± 1,5; D=222,88 ± 0,02; σc=362,72 / 345,38-380,93 MPa; m=8,48). Pode-se concluir que o tratamento de superfície ...

This study evaluated the fatigue behavior of a lithium dissilicate ceramic regarding different surface treatments. Partially cristalized lithium dissilicate blocks (IPS e.max CAD) were shaped into cilynders (12 mm in diameter). Cylinders were sectioned into disc shaped specimens with 1.2 mm in thickness (± 0.2 mm), according to ISO 6872/2008. Half of the specimens were sandblasted with 30 µm silica particles (Rocatec soft system) and received a layer of silane + resin cement (Pavavia F). The other half of the specimens was etched with hydrofluoric acid (HF 5%, 20 s) and alsoreceived a layer of silane + resin cement (Pavavia F). Previously to resin cement application, the silane was heat treated at 100°C. The biaxial flexural strength was determined for each surface treatment (n=20), as the subcritical crack growth behavior at 5 stress levels: 10-2 , 10-1 , 100 , 101 and 102 MPa/s. The fatigue limit will be determined with the stair case approach. Values obtained for the biaxial flexural strength teste were: Sandblasting (257.53 ± 21.22 MPa) and Acid (279.44 ± 31.42 MPa). values obtained by inert strength were: Sandblasting (235,70 ± 28,63 MPa) and Acid (343,30 ± 47,93 MPa). Slow crack growth behavior parameter (n), and CST (D), characteristic strength (σc) and Weibull modulus (m) were: sandblasting (n=18 ± 1.7; D=205.38 ± 0.02; σc=246.72 / 236.86-256.99 MPa; m=10.46) and Acid (n=15 ± 1.5; D=222.88 ± 0.02; σc=362.72 / 345.38-380.93 MPa; m=8.48). It can be concluded that the surface treatment with 5% hydrofluoric acid, lithium disilicate become more susceptible to subcritical crack growth than with the sandblasting aluminum oxide coated silica

Efeito dos diferentes tratamentos de superfície na resistência à fadiga do dissilicato de lítio / Effect of different surface treatment in resistance fatigue of lithium disilicate

Este estudo avaliou o crescimento subcrítico de trincas de uma cerâmica à base de dissilicato de lítio, levando em consideração dois tipos de tratamento de superfície. Blocos de dissilicato de lítio parcialmente cristalizados, foram usinados até obter um cilindro com 12 mm de diâmetro. Após este processo, os cilindros foram cortados de forma a obter discos com espessura de 1,2 mm ± 0,2 mm, segundo norma ISO 6872/2008. Em seguida, 160 discos foram divididos em 2 grupos de estudo, de acordo com o tratamento de superfície: jateamento (Jateamento com partículas de 30 µm de alumina modificadas por sílica); e Ácido (Ácido Fluorídrico 5% por 20 segundos). As superfícies tratadas dos discos de todos os grupos receberam aplicação do agente de união silano, e foram submetidos ao tratamento térmico em um forno sob a temperatura de 100ºC durante 2 min. Todos os grupos receberam uma camada de cimento resinoso Panavia F. Vinte amostras de ambos os grupos foram submetidas ao ensaio mecânico de compressão, para a determinação da resistência à flexão biaxial, e vinte e cinco amostras de cada grupo foram submetidas ao ensaio de compressão para obtenção da resistência inerte. Trinta e cinco amostras de cada grupo foram submetidas ao teste de crescimento subcrítico de trinca. Este ensaio foi realizado em cinco taxas de tensão: 10-2 , 10-1 , 100 , 101 e 102 MPa/s. Valores obtidos pelo ensaio mecânico de compressão: Jateamento (257,53 ± 21,22 MPa) e Ácido (279,44 ± 31,42 MPa). Valores obtidos pela resistência inerte: Jateamento (235,70 ± 28,63 MPa) e Ácido (343,30 ± 47,93 MPa). Os dados do coeficiente de crescimento subcrítico de trincas (n), parâmetro do CST (D), resistência característica (σc) e módulo de Weibull (m), com base no teste de crescimento lento de trincas foram: Jateamento (n=18 ± 1,7; D=205,38 ± 0,02;σc=246,72 / 236,86-256,99 MPa; m=10,46) e Ácido (n=15 ± 1,5; D=222,88 ± 0,02; σc=362,72 / 345,38-380,93 MPa; m=8,48). Pode-se concluir que o tratamento de superfície...

This study evaluated the fatigue behavior of a lithium dissilicate ceramic regarding different surface treatments. Partially cristalized lithium dissilicate blocks (IPS e.max CAD) were shaped into cilynders (12 mm in diameter). Cylinders were sectioned into disc shaped specimens with 1.2 mm in thickness (± 0.2 mm), according to ISO 6872/2008. Half of the specimens were sandblasted with 30 µm silica particles (Rocatec soft system) and received a layer of silane + resin cement (Pavavia F). The other half of the specimens was etched with hydrofluoric acid (HF 5%, 20 s) and alsoreceived a layer of silane + resin cement (Pavavia F). Previously to resin cement application, the silane was heat treated at 100°C. The biaxial flexural strength was determined for each surface treatment (n=20), as the subcritical crack growth behavior at 5 stress levels: 10-2 , 10-1 , 100 , 101 and 102 MPa/s. The fatigue limit will be determined with the stair case approach. Values obtained for the biaxial flexural strength teste were: Sandblasting (257.53 ± 21.22 MPa) and Acid (279.44 ± 31.42 MPa). values obtained by inert strength were: Sandblasting (235,70 ± 28,63 MPa) and Acid (343,30 ± 47,93 MPa). Slow crack growth behavior parameter (n), and CST (D), characteristic strength (σc) and Weibull modulus (m) were: sandblasting (n=18 ± 1.7; D=205.38 ± 0.02; σc=246.72 / 236.86-256.99 MPa; m=10.46) and Acid (n=15 ± 1.5; D=222.88 ± 0.02; σc=362.72 / 345.38-380.93 MPa; m=8.48). It can be concluded that the surface treatment with 5% hydrofluoric acid, lithium disilicate become more susceptible to subcritical crack growth than with the sandblasting aluminum oxide coated silica.