Potencial mecânico da associação de diferentes tratamentos com a deposição de filmes por vapor químico melhorado por plasma na superfície da zircônia - Bitencourt, Sandro Basso [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021)
Caracterizar a superfície de zircônia (Y-TZP) submetida a diferentes tratamentos de superfície (com e sem associações de plasma) e avaliar a resistência ao cisalhamento (RC) com a cerâmica de cobertura (CC) após diferentes métodos de envelhecimento. 301 espécimes de 3Y-TZP (IPS e.max ZirCAD) foram fabricados e distribuídos em 7 grupos (n = 43): Grupo C (controle): sem tratamento; Grupo Al: jateamento com partícula de Al2O3 de 27 µm; Grupo L: liner; Grupo P: plasma; Grupo Al+L: jateamento + liner; Grupo Al+P: jateamento + plasma; Grupo P+L: plasma + liner. A superfície de Y-TZP foi caracterizada por Micrsocopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva (EED), Microscopia por Força Atômica (MFA), perfilometria de superfície e energia livre de superfície (ELS). Difração de Raio-x (DRX) foi usada para verificar a estrutura do cristal de Y-TZP após cada tratamento de superfície realizado. A RC entre Y-TZP e a cerâmica de cobertura foi verificada após três protocolos de envelhecimento: inicial, após envelhecimento hidrotérmico (autoclave por 5h) ou termociclagem (30.000 banhos - 5-55°C). ANOVA de um (profilometria e ELS) e de dois fatores (RC) e o teste de Tukey HSD foram usados como análise estatística. Para os grupos de plasma, uma cobertura homogênea e total da superfície foi observada em MEV e MFA, com formação globular. Picos de Si foram encontrados para os grupos Al, L, Al+L e P+L. A rugosidade foi menor para os grupos C, P e Al+P. Para ELS, os maiores valores foram encontrados quando o liner foi aplicado (> 74,59 nm/Nm). O maior conteúdo monoclínico foi observado para Al+L (6,96%) e Al+P (5,86%). Para o período inicial, o grupo Al e P+L apresentaram os menores valores de RC (<5,85 MPa; P> 0,331). Após o envelhecimento hidrotérmico, os grupos L, P e P+L apresentaram os maiores valores de RC (> 8,25 MPa; P <0,001). Após a termociclagem, os grupos P, L, Al+L e Al+P apresentaram os maiores valores de RC (> 6,35 MPa; P <0,001). Foram constatadas alterações na topografia da Y-TZP e na RC com a CC, de acordo com os tratamentos realizados. O tratamento com plasma melhorou a resistência ao cisalhamento e não causou transformação de fase.

To characterize the zirconia (Y-TZP) surface submitted to different surface treatments (with and without plasma associations) and to evaluate the shear bond strength (SBS) with the veneering ceramic (VC) after different aging methods. 301 3Y-TZP specimens (IPS e.max ZirCAD) were fabricated and distributed into 7 groups (n=43): Group C (control): no treatment; Group Al: airborne abrasion with 27 µm Al2O3 particle; Group L: liner; Group P: plasma; Group Al+L: airborne abrasion + liner; Group Al+P: airborne abrasion + plasma; Group P + L: plasma + liner. The Y-TZP surface was characterized by SEM, EDS, AFM, surface profilometry, and surface-free energy (SFE). XRD was used to verify the crystal structure after each surface treatment performed. SBS between Y-TZP and the veneering ceramic was verified after three aging protocols: initial, after hydrothermal aging (autoclave for 5h), or thermal fatigue (30,000 baths - 5-55°C). One- (profilometry and SFE) and two-way ANOVA (SBS), and Tukey’s HSD test were used as statistical analysis. For the plasma groups, a homogeneous and a full surface coverage was observed on SEM and AFM, with globular formation. Peaks of Si were found for Al, L, Al+L, and P+L groups. Roughness was lower for groups C, P, and Al+P. For SFE, the highest values were found when the liner was applied (>74.59 nm/Nm). The highest monoclinic content was observed for Al+L (6.96%) and Al+P (5.86%). For the initial period, group Al and P+L presented the lowest SBS values (< 5.85 MPa; P>0.331). After hydrothermal aging, groups L, P, and P+L presented the highest SBS values (> 8.25 MPa; P<0.001). After thermal fatigue, P, L, Al+L, and Al+P groups had the highest SBS values (> 6.35 MPa; P<0.001). Changes in Y-TZP topography and the SBS with the VC were observed, according to treatments performed. Plasma treatment improved SBS and did not cause phase transformation.
Mechanical potential of the association of different treatments with the deposition of films by plasma enhanced chemical vapor deposition on the zirconia surface
Keywords: Zircônio; Cerâmica; Gases em plasma; Resistência ao cisalhamento; Zirconium; Ceramics; Shear strength