Análise microestrutural e da resistência à fadiga de zircônia monolítica submetida a protocolos de ajuste simulado - Chun, Eliseo Pablo [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
O objetivo deste trabalho foi investigar as propriedades microestruturais e a resistência à fadiga de amostras de zircônia parcialmente estabilizada por óxido de ítrio (Y-TZP) para uso em forma monolítica (Vita YZ HT, Vita Zahnfabrik, Alemanha) após diferentes protocolos de ajuste clínico simulado. 162 discos de Y-TZP HT (12 mm de diâmetro, 0,8 mm de altura) foram confeccionados e aleatoriamente divididos em 6 grupos de acordo com as simulações (n=27): S- Y-TZP sinterizada (sem desgaste, sem glaze); G- Y-TZP sinterizada (sem desgaste) e glazeada; PdG- ajuste simulado da Y-TZP com ponta diamantada seguido por aplicação de glaze; GPd- ajuste simulado com ponta diamantada da Y-TZP já glazeada; PdBdG- ajuste simulado com ponta diamantada, seguido por borracha diamantada e aplicação do glaze; GPdBd- ajuste simulado com ponta diamantada, seguido por borracha diamantada da Y-TZP já glazeada. Após teste monotônico sob flexão biaxial (n=3, célula de carga de 1000 kgf, velocidade de 1 mm/min), os espécimes restantes foram distribuídos na proporção 3:2:3 e testados sob fadiga acelerada (step stress) em três perfis de carregamento (leve, moderado e agressivo), variando-se os incrementos de carga e número de ciclos. Os espécimes representativos fraturados foram avaliados em estereomicroscopio e microscópio eletrônico de varredura (MEV) e as características microestruturais das superfícies obtidas com os diferentes protocolos foram analisadas quanto a difração de raios-X, rugosidade média (Ra), perfilometria e MEV. Os dados de sobrevivência ou fratura foram utilizados para cálculo do valor beta (β) de Weibull e da confiabilidade para missões de 300.000 e 600.000 ciclos a 200 N. Os espectros obtidos pela difração foram comparados com espectros padrão de bancos de dados. Os dados de Ra foram analisados estatisticamente por ANOVA 1 fator e teste de Tukey (ambos, a=5%). As imagens foram analisadas qualitativamente e descritas. Não houve alteração significativa na cristalografia da zircônia após as simulações de ajuste clínico. A zircônia HT não tratada (S) apresentou menor probabilidade de sobrevivência, após 600.000 ciclos a 200 N, em comparação com a Y-TZP HT desgastada com ponta diamantada e glazeada (PdG) e após o polimento final com borracha diamantada (GPdBd). Apesar dos protocolos de ajuste simulado não alterarem a cristalografia da zircônia, o polimento final com borracha diamantada (GPdBd) resultou em uma superfície mais homogênea em comparação com amostras glazeadas (G, PdG e PdBdG). O glaze se acumulou em “ilhas” sobre todas as superfícies analisadas. Concluiu-se que a Y-TZP HT tem maior probabilidade de sobrevivência quando glazeada após desgaste com ponta diamantada (PdG) ou com polimento finalizado por borrachas diamantadas (GPdBd).

The objective of this study was to investigate the microstructural properties and fatigue resistance of zirconia partially stabilized by yttrium oxide (Y-TZP) for use in monolithic form (Vita YZ HT, Vita Zahnfabrik, Germany) after different clinical adjustment protocols simulation. 162 disc of Y-TZP HT (12 mm diameter, 0.8 mm high) were made and randomly divided into 6 groups according to the adjustment protocol (n = 27): S- Y-TZP as sintered (without adjustment and glaze); G- glazed Y-TZP (without adjustment); PdG- Y-TZP with adjustment simulation procedure with diamond bur followed by glaze application; GPd- glazed Y-TZP followed by adjustment simulation procedure with diamond bur; PdBdG- Y-TZP with adjustment simulation procedure with diamond bur and polishing kit, followed by glaze application; GPdBd- glazed Y-TZP with adjustment simulation procedure with bur followed by polishing kit. After monotonic testing under biaxial flexure (n=3, 1000 kgf load cell, 1 mm/min speed), the remaining specimens were distributed into 3:2:3 ratio and tested under step-stress in three profiles (light, moderate and aggressive), varying the load, increments and number of cycles. The fractured representative specimens were evaluated in a stereomicroscope and scanning electron microscope (SEM) and the microstructural characteristics of the surfaces obtained with different protocols were analyzed by X-ray diffraction, mean roughness (Ra), profilometry and SEM. Survival or fracture data were used to calculate Weibull's beta (β) value and reliability for 300,000 and 600,000 cycles at 200 N. The spectra obtained by the diffraction were compared with standard spectra from databases. Ra data were statistically analyzed by 1-way ANOVA and Tukey’s test (both, a=5%). The images were analyzed and qualitatively described. There was no significant change in zirconia crystallography after the simulations of clinical adjustment. The untreated Y-TZP HT (S) presented a lower probability of survival after 600,000 cycles at 200 N, compared to Y-TZP HT adjusted with diamond bur and glazed (PdG). and after final polishing with polishing kit (GPdBd). Although the simulated adjustment protocols did not alter the crystallography of the Y-TZP HT, the final polishing with diamond rubber (GPdBd) resulted in a more homogeneous surface compared to glazed samples (G, PdG and PdBdG). The glaze was accumulated in "islands" on all analyzed surfaces. It could be concluded that Y-TZP HT is more likely to survive when glazed after diamond adjustments (PdG) or when it is finished with polishing kit (GPdBd).
Microstructural analysis and fatigue strength of monolithic zirconia simulating adjustment protocols
Keywords: Zircônio; Ajuste de prótese; Resistência de materiais; Zirconiu; Prosthesis fitting; Mechanical stress