Brittleness index and its relationship with materials mechanical properties: Influence on the machinability of CAD/CAM materials

Abstract: The aim of this study is to evaluate the machinability of four CAD/CAM materials (n = 13) assessed by brittleness index, Vickers hardness, and fracture toughness and interaction among such mechanical properties. The materials selected in this in vitro study are Feldspathic ceramic [FC], Lithium-disilicate glass ceramic [LD], leucite-reinforced glass ceramic [LR], and nanofilled resin material [RN]. Slices were made from the blocks following original dimensions 14 × 12 × 3 mm (L × W × H), using a precision slow-speed saw device and then surfaces were regularized through a polishing device. Brittleness index and fracture toughness were calculated by the use of specific equations for each one of the properties. The Vickers hardness was calculated automated software in the microhardness device. One-way Anova and Pearson's correlation were applied to data evaluation. LD obtained the highest values for brittleness index and was not significantly different from FC. LR presented statistically significant difference compared with RN, which had the lowest mean. Vickers hardness showed LD with the highest average, and no statistical difference was found between FC and LR. RN presented the lowest average. Fracture toughness showed FC and LR not statistically different from each other, likewise LD and RN. The brittleness index, considered also as the machinability of a material, showed within this study as positively dependent on Vickers hardness, which leads to conclusion that hardness of ceramics is related to its milling capacity. In addition, fracture toughness of pre-sintered ceramics is compared to polymer-based materials.

Alkalizing potential and calcium release of residues from intracanal dressing containing calcium hydroxide / Potencial de alcalinização e liberação de cálcio de resíduos de medicação intracanal contendo hidróxido de cálcio

Introduction: If the restoration, that seal the root canal from oral environment, failed or solubilize, the intracanal dressing could be partially removed, decreasing the efficiency of calcium hydroxide (CH). Objective: To evaluate the alkalizing potential and calcium ions release of intracanal residues from different medications, in different periods. Materials and method Human incisors were endodontically instrumented and randomly divided (n=10). The root canals were filled with: G1- Calcium hydroxide (CH); G2- CH with 0.4% chlorhexidine digluconate (CHC); G3 - CH with camphorated paramonochlorophenol and glycerin (HPG); G4 - CH was maintained during all experiment, as positive control group (PC) and G5 - No medication was performed in the negative control group (NC). The specimens were immersed in distilled water for 7 days. The intracanal dressing was removed from the experimental groups using F1 instrument (Protaper). The teeth were stored in distilled water for 24 hours, 7, 14 and 28 days. pH value and calcium ions released were evaluated and the data were submitted to ANOVA one-way and Tukey tests. Result All experimental groups presented lower alkalizing potential and calcium ions release than PC (P < 0.05). No significant difference was found among the experimental groups, regardless of the period (P > 0.05). Conclusion The alkalizing potential and calcium ions release of residues from different intracanal dressing, in different periods, were similar and lower than the positive control group, that the medication was maintained inside the root canal, encouraging the replacement of intracanal dressing when the restoration fail.

Introdução: Se a restauração temporária, que sela o canal radicular contra o meio bucal, falhar ou solubilizar, a medicação intracanal pode ser parcialmente removida, diminuindo a eficiência do hidróxido de cálcio (CH). Objetivo: Avaliar o potencial alcalinizante e a liberação de íons cálcio de resíduos de diferentes medicações intracanal, em diferentes períodos. Material e método: Incisivos humanos foram endodonticamente instrumentados e divididos aleatoriamente (n=10). Os canais radiculares foram preenchidos com: G1-Hidróxido de cálcio (CH); G2-CH com 0.4% de digluconato de clorexidina (CHC); G3-CH com paramonoclorofenol camforado e glicerina (HPG); G4-CH mantido durante todo experimento, como controle positivo (PC) e G5- Sem medicação intracanal, como controle negativo (NC). Os espécimes foram imersos em água destilada durante 7 dias. A medicação intracanal foi removida dos grupos experimentais com um instrumento F1 (Protaper). Os dentes foram armazenados em água destilada por 24 horas, 7, 14 e 28 dias. Os dados foram submetidos aos testes ANOVA one-way e Tukey. Resultado: Todos os grupos experimentais tiveram redução no potencial alcalinizante e na liberação dos íons cálcio, quando comparados ao controle positivo (p<0.05). Não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos experimentais, independente do período (p>0.05). Conclusão: O potencial alcalinizante e a liberação de íons cálcio dos resíduos de diferentes medicações intracanal, em diferentes períodos, foram similares entre si e menores que o controle positivo, onde a medicação foi mantida dentro do canal radicular, encorajando a sua troca quando a restauração falhar.

Avaliação em modelos digitais das modificações ocorridas em modelos de gesso em função do posicionamento da moldeira / Evaluation of digital models changes in plaster cast as a result of the position of tray

O objetivo deste estudo foi avaliar se o posicionamento da moldeira durante o tempo de presa do gesso pode causar a distorção dos modelos. Um total de 30 pares de modelos-mestre foi moldado com alginato e imediatamente vertido com gesso pedra especial. Os modelos foram divididos em dois grupos: no grupo 1, o gesso foi vertido sobre o molde e aguardada a presa; no grupo 2, depois de vertido o gesso, o conjunto (molde e gesso) foi posicionado sobre uma bancada de trabalho, ficando sobre o gesso a moldeira e o molde. O tamanho dos dentes e as distâncias foram medidos utilizando-se as ferramentas do software O3D (Widialabs, Brasil) nas imagens dos modelos de gesso digitalizados por scanner a laser (3Shape R-700, 3Shape A/S). Os dados foram analisados pelo teste t pareado e pela regressão linear ao nível de significância de 5%. A maioria das medidas foi semelhante para ambos os grupos, exceto para a distância intermolares inferiores. Não foi possível comprovar a presença de distorções nas medidas analisadas em função da posição da moldeira durante a presa do gesso.

The objective of this study was to assess if the positioning of the impression tray could cause plaster casts distortion during gypsum setting time. Fifteen pairs of master models were cast with alginate impression material and immediately poured with gypsum. Impressions were allowed to set with the tray in the not inverted position (group A) or in the inverted position (group B). The plaster models were digitized using a laser scanner (3Shape R-700, 3Shape A/S). Tooth size measurements and distances were obtained using O3D software (Widialabs, Brasil) measurement tools. Data were analyzed by paired t test and linear regression with 5% significance. Most measurements of both groups were similar, except for the lower intermolar distance.It was not possible to corroborate the presence of distortions owing to the position of the impression tray during gypsum setting time.

Estudo dos procedimentos utilizados para obtenção de microrretenções na superfície interna da porcelana: avaliação por meio de testes de rugosimetria e microscopia eletrônica de varredura / Procedures for obtaining microretentions on the inner surface of the porcelain by surface roughness tests and SEM

O objetivo deste estudo foi avaliar a superfície interna de dois sistemas cerâmicos, após diferentes tratamentos de superfície, avaliação essa feita por meio de rugosimetria e microscopia eletrônica de varredura. Foram utilizadas as seguintes cerâmicas: IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent Alemanha) e InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick - Alemanha). Foram confeccionadas 50 amostras em forma de pastilha para cada sistema cerâmico de acordo com as especificações dos fabricantes, armazenadas à temperatura ambiente para então serem submetidas ao tratamento superficial, a saber (n=10): sem tratamento (T0) (controle); Ácido fluorídrico (T1); Ácido fluorídrico associado ao jato de óxido de alumínio (T2); Sistema Cojet (T3); Laser Nd:YAG (T4). Para os resultados de rugosidade, padronizaram-se as medidas em Ra, sendo posteriormente realizada a análise estatística por meio de ANOVA e teste de Tukey (p<.001). Para ambos os grupos controle (T0) das cerâmicas testadas, as análises evidenciaram os valores de rugosidade mais inferiores; para o Sistema InCeram Alumina, os tratamentos, ácido fluorídrico (T1), Sistem Cojet (T3)e Laser Nd:YAG (T4), não tiveram diferença estatisticamente significante; já para o Sistema IPS Empress II, todos os tratamentos foram estatisticamente diferentes. As fotomicrografias em microscopia eletrônica de varredura mostraram características diferentes para os tratamentos peculiares para cada sistema cerâmico. Baseado nos dados obtidos pode-se concluir que, quanto ao IPS Empress II, o tratamento com ácido fluorídrico é suficiente, assim como o Sistema CoJet é para o InCeram Alumina. Outros estudos devem ser realizados para que se tenham parâmetros ideais para o tratamento a laser.

The present study aimed at evaluating the inner surface of two ceramic systems, after different surface treatments, performed by surface roughness tests and scanning electron microscopy (SEM). IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent – Germany) and InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick – Germany) were used. Fifty lozenge-shaped samples were made for each ceramic system according to the manufacturers’ specifications, and stored at room temperature prior to surface treatment; namely (n=10): non-treated (T0) (control); hydrofluoric acid (T1); hydrofluoric acid associated to airborne particle abrasion (T2); CoJet System (T3); Laser Nd: YAG (T4). Roughness measurement results were standardized in Ra. Analysis of variance (ANOVA) and Tukey test (p<.001) were used to perform the stastistics analysis. For both control groups of the tested ceramics, analyses revealed the lowest roughness values; for the InCeram Alumina System, treatments such as hydrofluoric acid (T1), CoJet System (T3) and Laser Nd:YAG (T4) did not present any statistically significant difference, while for the IPS Empress II System, all treatments were statistically different. Photomicrographs by SEM showed different characteristics for each ceramic system treatment. Based on the resulting data, it can be concluded that the hydrofluoric acid treatment suits the IPS Empress II System, as well as the CoJet System suits the InCeram Alumina System. Further research might be done in order to get ideal parameters for the laser treatment.