Efeito do envelhecimento hidrotérmico e mecânico na performance à fadiga de zircônias de alta translucidez / Effect of hydrothermal and mechanical aging on the fatigue performance of high-translucency zirconias

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência à fadiga e ciclos até a falha de 3 zircônias odontológicas após envelhecimento hidrotérmico isolado e um novo protocolo alternado. Discos de zircônia "Y"Z T (VITA), INCORIS "T"ZI (Dentsply Sirona) e "K"ATANA UTML (Noritake Kuraray) (N=135) ­ 1ª, 2ª e 3ª gerações, respectivamente ­, foram divididos em 9 grupos (n=15), com 3 tratamentos para cada zircônia CF ­ Controle, somente com fadiga mecânica; EF ­ Envelhecido em reator hidrotérmico a 134 ºC por 20 h + Fadiga; EFA 4 passos de envelhecimentos de 5h alternados com fadiga. O teste de fadiga em flexão biaxial foi realizado com configuração de pistão sob 3 esferas, utilizando o método step-stress (carga inicial 100 Mpa, step 50 MPa/10.000 ciclos, frequência 20 Hz). Os dados foram analisados através de teste Kaplan-Meir e Mantel-Cox com α=0,05, além da análise de Weibull. Discos fraturados foram analisados em estereomicroscópio, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difratômetro de Raios-X (DRX). O envelhecimento isolado com fadiga aumentou a resistência do grupo TEF (810 ± 76 MPa), enquanto diminuiu a do YEF (516 ± 38 MPa), o protocolo alternado aumentou a resistência apenas para a YZ T (730 ± 59 MPa). A KATANA UMTL não apresentou diferenças para ambos os tratamentos. Igualmente, foi a única a não sofrer transformação de fase T-M. O grupo TEF apresentou maior taxa sobrevivência à fadiga (147,000.00 ciclos). A origem de fratura para todos os espécimes deu-se no lado de tração em defeitos pré-existentes. Zircônias de 2ª geração possuem melhor comportamento mecânico e longevidade pós-envelhecimento e fadiga. Embora seja menos resistente, a KATANA UTML não sofreu degradação

ABSTRACT

This study aimed to evaluate the fatigue strength and cycles for failure of 3 dental zirconias after isolated and a novel hydrothermal and mechanical fatigue cycling aging protocol. "Y"Z T (VITA), INCORIS "T"ZI (Dentsply Sirona) and "K"ATANA UTML (Noritake Kuraray) zirconia discs (N=135), were divided into 9 groups (n=15), according to 3 proposed treatments for each zirconia CF (control ­ only mechanical fatigue cycling); AF (aging in hydrothermal reactor at 134°C for 20 h + mechanical fatigue cycling ); AFA (Alternating protocol 4 steps of 5 h of hydrothermal aging intercalated with mechanical fatigue cycling). Mechanical fatigue aging was performed according to the step stress approach through biaxial flexural setup (piston-on-3-balls, initial strength 100 MPa, step 50 MPa/ci000, frequency 20 Hz) until failure. Data were analyzed using KaplanMeier and Mantel-Cox test (α=0.05), in addition to Weibull analysis. Fractured discs were analyzed in stereomicroscope, Scanning Electron Microscopy and XRay Diffraction. Continuous hydrothermal and mechanical fatigue cycling decreased the fatigue strength of YAF group (516 ± 38 MPa), while the alternating protocol increased it (730 ± 59 MPa). KATANA UTML showed no differences for both treatments and did not undergo T-M phase transformation. The TAF group showed the highest fatigue strength (810 ± 76 MPa) and cycles for failure (147,000.00 cycles). The fracture origin for all specimens was on the tensile side in pre-existing defects. INCORIS TZI zirconia have higher fatigue strength after hydrothermal and mechanical fatigue aging. Although less resistant, KATANA UTML did not suffer chemical degradation