A comparative study on biaxial flexural strength and Vicker`smicrohardness of different zirconia materials: Effect of glazingand thermal cycling / Estudo comparativo da resistência à flexão biaxial e microdureza Vickers` em diferentes materiais à base de zircônia: Efeito doglazeamento e da ciclagem térmica

Objetivo: Este estudo avaliou o efeito do glazeamento e da ciclagem térmica na resistência à flexão biaxial e na dureza Vicker’s de diferentes materiais à base de zircônia. Material e Métodos: Espécimes de disco (15 mm x 1,15 mm) de zircônia foram confeccionados usando 3 sistemas (ZirkonZahn, Cercon, Ceramill) de acordo com a recomendação de cada fabricante. Os espécimes de cada sistema cerâmico foram randomicamente divididos em 2 grupos. Enquanto metade dos espécimes foram glazeados, a outra metade permaneceu não glazeado. Adicionalmente, cada grupo foi divido em 4 subgrupos submetidos a diferentes ciclagens térmicas (0-control, 1000, 3000, 5000 ciclos, 5-55 ºC). A resistência à flexão biaxial foi realizada em uma máquina de teste universal (1 mm/min). As amostras não glazeadas foram submetidas a microdureza Vicker’s antes e após a ciclagem térmica (0-control, 1000, 3000, 5000 cycles, 5-55 ºC). Os dados foram estatisticamente analisados usando ANOVA 1-fator, ANOVA 2-fatores e teste de Tukey’s (p < 0,05). Resultados: Nas amostras não cicladas (1104-1388 MPa), o glazeamento reduziu significativamente a resistência à flexão biaxial de todos os sistemas cerâmicos (845.65-897.35 MPa) (p = 0,000). Enquanto nos grupos não glazeados todas as modalidades de ciclagem térmica reduziram significantemente a resistência à flexão biaxial (864- 1156 MPa) (p = 0,000), nos grupos glazeados a ciclagem térmica não afetou os resultados (829.4- 854.9 MPa) (p = 0,405). Comparados aos grupos não envelhecidos (1414.1 VHN), a ciclagem térmica reduziu significantemente a dureza Vickers apenas para o Cercon (1365.9 VHN) (p = 0,005). Conclusão: O glazeamento reduz a resistência à flexão biaxial dos sistemas à base de zircônia testados. As amostras não glazeadas foram mais afetadas pela ciclagem que as amostras glazeadas. Estas informações podem ter relevância clínica na durabilidade de reconstruções em zircônia monolítica.

Objective: This study evaluated the effect of glazing and thermal cycling on biaxial flexural strength and Vickers hardness of different zirconia framework materials. Material and Methods: Disc shaped zirconia specimens (15 mm x 1.15 mm) were fabricated using three systems (ZirkonZahn, Cercon, Ceramill) according to each manufacturer`s instructions. The specimens of each system were randomly divided into 2 groups. While half of the specimens were glazed, the other half was left unglazed. Each group was further divided into 4 subgroups to be subjected to thermal cycling (0-control, 1000, 3000, 5000 cycles, 5-55 ºC). Biaxial flexural strength was tested in a universal testing machine (1 mm/min). Unglazed zirconia specimens were subjected to Vickers microhardness with and without thermal cycling (0-control, 1000, 3000, 5000 cycles, 5-55 ºC). Data were statistically analyzed using one-way ANOVA, twoway ANOVA and Tukey’s test (p < 0.05). Results: In non-aged conditions (1104-1388 MPa), glazing significantly decreased the biaxial flexural strength of all zirconia ceramics (845.65-897.35 MPa) (p = 0.000). While in the non-glazed groups, all thermal cycling regimens significantly decreased the biaxial flexural strength (864 -1156 MPa) (p = 0.000), in glazed groups thermal cycling did not affect the results (829.4-854.9 MPa) (p = 0.405). Compared to the non-aged group (1414.1 VHN), thermal cycling decreased the Vickers hardness significantly only for Cercon (1365.9 VHN) (p = 0.005). Conclusion: Glazing decreased the biaxial flexural strength of the zirconia ceramics tested. Unglazed zirconia ceramics were weaker against thermal cycling compared to glazed ones. For the long-term durability of monolithic zirconia reconstructions, this information may have clinical significance.

Resistência de união e discrepância marginal absoluta de infraestruturas feitas em cerâmica Y-TZP: influência de novos métodos de tratamento de superfície / New approach for surface modification of a Y-TZP ceramic: resin bond strength quality, surface micro-morphological evaluations and marginal fit of Y-TZP frameworks

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes tratamentos de superfície da cerâmica Y-TZP na resistência de união, durabilidade e discrepância marginal. Para os testes de resistência adesiva, foram obtidos 144 corpos de prova (cp) da cerâmica VITA In-Ceram YZ for InLab (5,25 x 3,75 x 4,5 mm), que foram divididos em 6 grupos (G) (n=24), conforme o tratamento de superfície: G1: sem tratamento (controle); G2: jateamento com partículas de alumínio revestidas por sílica (CoJet®-Sand, 3M ESPE AG) (silicatização); G3: vitrificação 1 (Glaze Spray VITA AKZENT), condicionamento com ácido fluorídrico (HF) (1 min); G4: vitrificação 1 (Glaze Spray VITA AKZENT), silicatização; G5: vitrificação 2 (Glaze VITA AKZENT), condicionamento com HF (1 min); G6: vitrificação 2 (Glaze VITA AKZENT), silicatização. Após todos os tratamentos, as superfícies foram silanizadas por 5 min (ESPE-SIL) e a cimentação com Panavia F (Kuraray) foi realizada. Metade dos espécimes de cada tratamento foi ensaiada 24h após cimentação (SECO), a outra metade foi submetida à armazenagem (150 dias) e termociclagem (12.000x) (TC), e então realizado o ensaio de cisalhamento (1 mm/min). G7: G1+TC; G8: G2+TC; G9: G3+TC; G10: G4+TC; G11: G5+TC; G12: G6+TC. Superfícies tratadas foram analisadas por perfilometria óptica 3D para obtenção dos dados de rugosidade (Ra) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) (1000x). Análise por energia dispersiva de raio-X (EDS) foi realizada para determinar os elementos químicos presentes na superfície de cada grupo. Para a análise de adaptação marginal foram confeccionadas 60 infraestruturas (adaptadas em um troquel metálico) nas quais foram realizados os mesmos tratamentos de superfície. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente. Constata-se que tanto na condição Seco como na condição TC os grupos que receberam tratamento de superfície via vitrificação (vitrificação 1 e vitrificação 2) apresentaram mais alta resistência de união comparada ao grupo...

The aim of this study was to evaluate the effect of different surface treatments of Y-TZP ceramic on bond durability and marginal fit. 144 specimens of VITA In-Ceram YZ for InLab ceramic (5.25 x 3.75 x 4.5 mm) were obtained and divided into 6 groups (n=24) according to the surface treatment: G1: no treatment (control); G2: chairside tribochemical silica coating system (CoJet®-Sand, 3M ESPE AG) (Cojet); G3: vitrification 1 (Glaze Spray VITA AKZENT), conditioning with hydrofluoric acid (HF) (1 minute); G4: vitrification 1 (Glaze Spray VITA AKZENT), Cojet; G5: vitrification 2 (Glaze VITA AKZENT), conditioning with HF (1 minute); G6: vitification 2 (Glaze VITA AKZENT), Cojet. Then, the ceramic surfaces were silanized and the cement Panavia F (Kuraray) was applied. Half of the specimens from each treatment was tested 24 hours after cementation (DRY), the remaining specimens were stored in distilled water for150 days, thermocycled(12,000x) (AGING) and then the shear test was performed (1mm/minute). Conditioned surfaces were evaluated by 3D optical profilometry in order to obtain roughness data (Ra) and analysed by scan electronic microscopy (SEM) (1000x). Analysis by energy x-ray dispersive (EDS) was performed to determine the chemical elements present in each surface group. For analysis of marginal adaptation 60 crowns were produced (adapted into a metal die) and the same surface treatments were carried out on the internal surface of the crowns. The data were analysed using. The results suggest the vitrification 1 and vitrification 2 groups showed the highest bond strength compared to the control group. The highest marginal discrepancies were observed in the vitrification groups (117.36±29.61 to 105.78±12.23) comparing with the other groups (55.29±8.71 and 55.04±8.55). The proposed new surface treatment changed the Y-TZP ceramic morphology improving its adhesion to the resin cement...