Avaliação da resistência de união de uma cerâmica de óxido de zircônia submetida a tratamentos de superfície por abrasão / Evaluation of the bond strength of a ceramics of zirconia oxide subjected to surface treatments by abrasion

Resumo Introdução A cimentação adesiva, com cerâmicas puras, é um passo relevante no estabelecimento da longevidade de trabalhos protéticos, sendo estes os melhores materiais utilizados para a reposição de dentes perdidos, de forma a reabilitar o sorriso. O sistema cerâmico de zircônia não se beneficia do tratamento com ácidos e necessita de diferentes métodos para tratar sua superfície, visando à efetividade na união adesiva. Objetivo Avaliar os resultados de diferentes técnicas de jateamento e aplicação de agente de união desenvolvidas para metais e cerâmica de zircônia (Ceramill ZI®), por meio de ensaio de tração, em dois diferentes tratamentos de superfície. Material e método Foram preparadas 20 amostras de Ceramill Zi® (n = 20), em forma de cilindro, e unidas entre si por meio do cimento resinoso (Multilink®), formando 10 espécimes (n = 10). Formaram-se sete grupos experimentais com os mesmos 10 espécimes e estes receberam dois tratamentos de superfície diferentes: abrasão e aplicação de agentes silânicos de união. Resultado A análise estatística mostrou diferenças significativas na resistência à fratura dos espécimes silicatizados com Rocatec®. Os valores de resistência de união à tração, mensurados em MPa, dos grupos 1 a 7, foram, respectivamente: 2,27; 4,48; 8,06; 8,32; 9,15; 10,56 e 10,70. As médias entre os grupos se apresentam estatisticamente significantes, exceto entre os grupos 3 e 4 e entre 6 e 7. Conclusão Os resultados mostraram que o tratamento da superfície cerâmica baseado no método de silicatização promoveu melhor união nos ensaios com Ceramill ZI® e cimentados com Multilink®.

Abstract Introduction Adhesive cementation, with pure ceramics, is a relevant step in establishing the longevity of prosthetic works. Being these, the best materials used for the replacement of lost teeth, in order to rehabilitate the smile. The ceramic zirconia system does not benefit from the treatment and planning needs for its surface, effectively in adhesive therapy. Objective Evaluate the results of different blasting techniques and application of bonding agent for metals and ceramics (Ceramill ZI®) by means of a tensile test in two different surface treatments. Material and method Twenty samples of Ceramill Zi® (n = 20), cylindrical and joined with resin cooling (Multilink®), were prepared, forming 10 specimens (n ​​= 10). The first 10 ingredients were formed by 7 experimental groups and they received 2 surface problems: abrasion and application of silane bonding agents. Result The research resulted in fracture resistance of Rocatec® silica specimens. The values ​​of tensile strength, measured in MPa, of groups 1 to 7, were: 2.27; 4.48; 8.06; 8.32; 9.15; 10.56 and 10.70. We observe how to enter the groups are statistically significant, except between groups 3 and 4 and between 6 and 7. Conclusion The results of the ceramic surface treatment were based on no silicate method, promoting the union of results with Ceramill ZI® and cemented with Multilink®.

O efeito do jateamento de Al2O3 na resistência de união de uma cerâmica vítrea a uma liga de ouro e a uma liga de cobalto-cromo / Effect of airborne particle abrasion on the bond strength of glass ceramic fused to gold and cobalt-chromium alloy

Este estudo avaliou o efeito do jateamento de óxido de alumínio (Al2O3) na resistência de união de uma liga de ouro e uma de cobalto-cromo à uma cerâmica, submetidos ao ensaio de flexão de três pontos (ISO 9693). Sessenta barras metálicas (25x3x0,5mm) foram divididas de acordo com a liga: Au e Co-Cr; e o tratamento de superfície do metal: ponta de tungstênio (W), jateamento de Al3O2 (JAT) a 10mm de distância e jateamento de Al3O2 a 20mm de distância, formando 6 grupos: G1.1- Au + W; G1.2 - Au + W + JAT a 10mm; G1.3 - Au + W + JAT a 20mm; G2.1 – Co-Cr + W; G2.2 - Co-Cr + W + JAT a 10mm; G2.3 - Co-Cr + W + JAT a 20mm. A cerâmica de cobertura foi coccionada sobre a área central de acordo com as recomendações do fabricante. Os espécimes foram submetidos ao teste de flexão de três pontos. Foi realizada análise de variância a 2 fatores e teste de Tukey (α=0,05). Os modos de falhas foram analisados, qualitativamente, em lupa estereomicroscópica. Os valores médios de resistência de união e desvio-padrão (em MPa) foram: G1.1: 42,36±6,45; G1.2: 48,75±3,80; G1.3: 50,55±5,49; G2.1: 40,18±8,05; G2.2: 50,51±9,71; G2.3: 49,71±6,53. Observou-se que houve diferença estatisticamente significante para o fator tratamento de superfície (p=0,002), sendo que os grupos tratados com jateamento de Al3O2 a 10mm e 20mm de distância produziram valores de resistência flexural similares entre si e significantemente maiores que aqueles tratados com ponta de tungstênio. O modo de falha predominante foi adesiva na interface metal/cerâmica, sem a presença de cerâmica na superfície do metal para o grupo G1.1 e G2.1 e exclusivamente mista na interface metal/cerâmica, com presença de opaco e cerâmica de corpo na superfície da metal para os demais grupos. Concluiu-se que o tipo de liga não interferiu nos valores de resistência de união e o jateamento com Al3O2 melhorou significantemente os valores de resistência de união entre a cerâmica e as ligas estudadas

The purpose of this study was to evaluate the effect of airborne particle abrasion on the flexural strength of a ceramic fused to commercial cobalt-chromium alloy (Co-Cr) and gold alloy. Sixty metallic frameworks were made (25x3x0.5 mm) according ISO 9693 and were divided according to the alloy (gold alloy and Co-Cr alloy), and the surface treatment (tungsten drill (W), air-particle abrasion with Al3O2 (APA) from a distance of 10mm and air-particle abrasion with Al3O2 from a distance of 20mm), making a total of six groups: G1.1 – Au + W; G1.2 - Au + W + APA; G1.3 - Au + W + APA 20mm; G2.1 – Co-Cr + W; G2.2 - Co-Cr + W + APA 10mm; G2.3 - Co-Cr + W + APA 20mm. At the central area of the frameworks (8x3 mm), the opaque ceramic (Opaque, Vita Zahnfabrick) was applied and the glass ceramic (Vita VM13, Vita Zahnfabrick) was fired onto it (thickness: 1 mm). A flexural strength test was performed in a universal testing machine. The data were analyzed using 2 way-ANOVA and Tukey´s test (α = 0.05). The failure types were analyzed using a stereomicroscope (30X). The means and standard deviations of the flexural bond strength were (MPa): G1.1: 42,36±6,45; G1.2: 48,75±3,80; G1.3: 50,55±5,49; G2.1: 40,18±8,05; G2.2: 50,51±9,71; G2.3: 49,71±6,53. There was a significant difference for surface treatment factor (p=0,002). The mean flexural strength values for APA 10mm and APA 20mm groups were similar and significantly higher than tungsten drill groups. The failure type was most adhesively in the metal/ceramic interface for the groups G1.1 and G2.1, and exclusively mixed in the metal/ceramic interface, presenting opaque and dentin ceramic in the metal surface, for the others groups. It was concluded that the type of alloy did not affect the bond strenght values and the air-paricle abrasion with Al3O2 improved the flexural bond strenght between ceramics and alloys used.

Influência do tratamento de superfície na resistência à flexão e na transformação de fase de zircônia tetragonal policristalina estabilizada por óxido de ítrio (y-tzp) / Influence of surface treatment on flexural strength and on phase transformation of yttrium stabilized policristaline tetragonal zirconia (Y-TZP)

Neste estudo avaliou-se a influência do tratamento de superfície para cimentação na resistência à flexão de 4 pontos de zircônia tetragonal poli cristalina estabilizada por óxido de ítrio (Y-TZP). Por meio de blocos pré-sinterizados de Y-TZP (InCeram 2000 YZ Cubes, Vita Zahnfabrik) foram confeccionadas 120 barras (20mm x 4mm x 1,2mm) de acordo com a norma ISO 6872:2008 e aleatoriamente divididas em 4 grupos: Grupo 1: silicatização (Cojet 30 μm) (n=29); Grupo 2: jateamento com óxido de alumínio (44 μm) (n=29); Grupo 3: ponta diamantada de granulação extra-fina (30 μm) (n=27); Grupo 4: (controle) sem tratamento de superfície (n=29). Em seguida, todas as amostras foram submetidas ao ensaio de flexão de 4 pontos (imersos em água destilada à 370C) em máquina de ensaio universal com velocidade de 0,5 mm/min até o rompimento das mesmas. A análise de difração de raios-X foi utilizada para determinar a transformação de fase. A microestrutura da Y-TZP e o padrão de tratamento de superfície foram analisados por meio de perfilometria óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os dados de resistência à flexão foram estatisticamente analisados por meio de ANOVA 1-fator, teste de Tukey HSD (α=0,05) e Weibull (m=módulo; σ0=resistência característica). As médias±desvio-padrão (MPa) foram os seguintes: G1:1207,1±229,7a; G2: 1369,7±272,3a; G3: 874,4±365,4b e G4: 1196,2±284,2a. Os valores de (m) e (σ0) foram: G1: 6,0 e 1300,28; G2: 5,9 e 1477,88; G3: 2,6 e 985,901 e G4: 4,5 e 1308,12. Concluiu-se que a utilização de pontas diamantadas de granulação extra-fina deve ser evitada nos procedimentos prévios à cimentação resinosa de Y-TZP.

This study evaluated the influence of surface treatment on 4-point bending test of yttrium stabilized poli cristaline tetragonal zirconia (Y-TZP). From Y-TZP blocks (InCeram 2000 YZ Cubes, Vita Zahnfabrik) were obtained 120 bars (20mm×4mm×1.2mm) according to norm ISO 6872:2008 and randomly divided in 4 groups: Group 1: silicatization (Cojet 30 μm) (n=29); Group 2: sandblasting with aluminium oxide (44 μm) (n=29); Group 3: fine coarse diamond bur (30 μm) (n=27); Group 4: (control) without surface treatment (n=29). As follow, all samples were submitted to the 4-point bending test (immersed in distilled water at 370C) in an universal testing machine with cross-head speed of 0.5 mm/min until the rupture of the samples. X-ray diffraction analysis was utilized to quantify the monoclinic phase. The microstructure of Y-TZP and pattern of surface treatment were analyzed by optic profilometer and scanning electron microscopy. The data of flexural strength (σ4p) were statistically analyzed by 1-factor ANOVA, Tukey HSD (α= 0.05) and Weibull (m= modulus, σ0 = characteristic strength). The mean±standard deviation (MPa) were the following: G1:1207.1±229.7a; G2: 1369.7±272.3a; G3: 874.4±365.4b and G4: 1196.2±284.2a. The values of (m) and (σ0) were: G1: 6.0 and 1300.28; G2: 5.9 and 1477.88; G3: 2.6 and 985.901 and G4: 4.5 and 1308.12. It was concluded that silicatization and sandblasting increased the flexural strength of Y-TZP, diminished the roughness of surface and present higher reliability for cementation of Y-TZP restorations.