Microestrutura e resistência da zircônia parcialmente estabilizada

Abstract

O objetivo deste estudo foi desenvolver um vidro termicamente compatível ao ser infiltrado em uma zircônia parcialmente estabilizada por óxido de ítrio (5YPSZ), caracteriza-la, avaliar sua confiabilidade estrutural e comportamento mecânico. Material e Métodos: Foram confeccionados discos de zircônia 5Y-PSZ (N=90) dimensões 1,5x15mm, polidos com lixas de óxido de alumina #600 e carbeto de silício #1200 numa politriz. Os discos de zircônia foram distribuídos em três grupos (n=30). Zpr- zircônias sinterizada, Zinfoc- zircônia infiltrada por vidro na superfície oclusal e sinterizada e Zinfcim -zircônia infiltrada por vidro na superfície de cimentação e sinterizada; para teste resistência à flexão biaxial (ISO 6872:2015). O vidro foi obtido pelo método sol-gel e aplicado com um pincel. Resultados: Os dados (MPa) do ensaio mecânico foram avaliados via análise de Weibull (α= 5%), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e análise fractografica. O grupo Zinfcim apresentou resistência característica de 824 MPa e m=9,9, Zinfoc 613 MPa e m=10,2 e Zpr 534 MPa e m=8; sendo todos os grupos diferentes estatisticamente, o grupo mais confiável estruturalmente foi o Zinfoc (m=10,2) entretanto todos os grupos foram semelhantes estatisticamente, DRX apresentou de 20-50 microns de infiltração, houve dissolução de parte do ítrio e redução de tamanho dos grãos cúbicos, além do grupo Zinfcim apresentar origem de falha no interior do material. Conclusão: Foi obtida maior confiabilidade estrutural pelos grupos infiltrados assim como o aumento da resistência pela redução de defeitos superficiais, alta lisura e resistência do vidro, alterando o modo de falha fazendo-os ocorrer a partir de defeitos internos.

The objective of this study was to develop a thermally compatible glass when infiltrated into a zirconia partially stabilized by yttrium oxide (5Y-PSZ), characterize it, evaluate its structural reliability and mechanical behavior.Material and Methods: 5Y-PSZ zirconia discs (N=90) dimensions 1.5x15mm were made, polished with #600 alumina oxide and #1200 silicon carbide sandpaper in a polisher. The zirconia discs were divided into three groups (n=30). Sintered zirconia, sintered and occlusal glass-infiltrated zirconia, and sintered and sintered glass-infiltrated zirconia on the cementing surface; for biaxial bending strength test (ISO 6872:2015). The glass was obtained by the sol-gel method and applied with a brush. Results: The data (MPa) of the mechanical test were evaluated via Weibull analysis (α= 5%), X-Ray Diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and fractographic analysis. The Zinfcim group showed characteristic strength of 824 MPa and m=9.9, Zinfoc 613 MPa and m=10.2 and Zpr 534 MPa and m=8; being all groups statistically different, the most structurally reliable group was Zinfoc (m=10.2) however all groups were statistically similar, XRD showed 20-50 microns of infiltration, there was dissolution of part of the yttrium and size reduction of the cubic grains, in addition to the Zinfcim group presenting an origin of failure inside the material. Conclusion: Greater structural reliability was obtained by the infiltrated groups as well as increased strength by reducing surface defects, high smoothness and glass strength, changing the failure mode making them occur from internal defects.