Correlation between the Mechanical Properties and Structural Characteristics of Different Fiber Posts Systems

ABSTRACT

Abstract The aim of this study was to evaluate the flexural strength and flexural modulus of different fiber-reinforcement composite (FRC) posts and determine the correlation between mechanical properties and structural characteristics. Eleven brands of fiber posts were analyzed (n=10) Exacto Cônico (Angelus), DT Light SL (VDW), RelyX Fiber Post (3M-Espe), Glassix Radiopaque (Nordim), Para Post Fiber White (Coltène), FRC Postec Plus (Ivoclar), Aestheti-Plus Post (Bisco), Superpost Cônico Estriado (Superdont), Superpost Ultrafine (Superdont), Reforpost (Angelus), and White Post DC (FGM). The posts were loaded in three-point bending test to calculate the flexural strength and flexural modulus using a mechanical testing machine (EMIC 2000 DL) at 0.5 mm/min. Data were submitted to one-way ANOVA and Scott-Knot test (p<0.05). The cross-sections of the posts were examined by scanning electron microscopy (SEM). Correlation between the mechanical properties and each of the structural variables was calculated by Pearson's correlation coefficients (p<0.05). The flexural strength values ranged from 493 to 835 MPa and were directly correlated with the fiber/matrix ratio (p=0.011). The flexural modulus ranged from 4500 to 8824 MPa and was inversely correlated with the number of fibers per mm2 of post (p<0.001). It was concluded that the structural characteristics significantly affected the properties of the FRC posts. The structural characteristic and mechanical properties of fiber glass posts are manufacture-dependent. A linear correlation between flexural strength and fiber/matrix ratio, as well as the flexural modulus and the amount of fiber was found.

RESUMO

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência à flexão e módulo de flexão de diferentes pinos reforçados com fibra (PRF) e determinar a correlação entre propriedades mecânicas e características estruturais. Foram analisadas onze marcas de pinos de fibra (n=10) Exacto Cónicos (Angelus), DT Luz SL (VDW), RelyX Fiber Post (3M ESPE), Glassix Radiopaque (Nordim), Pará Publicar Fiber White (Coltène), FRC Postec Plus (Ivoclar), Aestheti-Plus Post (Bisco), Superpost Cónicos Estriado (Superdont), Superpost Ultrafino (Superdont), Reforpost (Angelus), e White Post DC (FGM). Os pinos foram avaliados por meio de ensaio de flexão de três pontos para calcular a resistência à flexão e módulo de flexão utilizando uma máquina de ensaios mecânicos (EMIC 2000 DL) a 0,5 mm/min. Os dados foram submetidos a ANOVA one-way e teste de Scott-Knot (p<0,05). As secções transversais dos pinos foram examinadas usando microscopia eletrônica de varredura (MEV). A correlação entre as propriedades mecânicas e de cada uma das variáveis estruturais foi calculada por coeficientes de correlação de Pearson (p<0,05). Os valores da resistência à flexão variaram de 493-835 MPa e foram diretamente correlacionados com a proporção de fibra/matriz (p=0,011). O módulo de flexão variou de 4500 a 8824 MPa e foi inversamente correlacionado com o número de fibras por mm2 (p<0,001). Concluiu-se que as características estruturais afetam de forma significativa as propriedades dos pinos de fibra. As características estruturais e propriedades mecânicas dos pinos de fibra de vidro são dependentes do processo de fabricação. Existe uma correlação linear entre a resistência à flexão e proporção de fibra/matriz, bem como entre o módulo de flexão e a quantidade de fibras.