Effect of surface treatments on the bond strength of a zirconia-reinforced ceramic to composite resin

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the tensile (sigmat) and shear bond strength (sigmas) of a glass-infiltrated alumina-based zirconia-reinforced ceramic (IZ - Vita In-Ceram Zirconia) to a composite resin, testing the hypothesis that silica coating (SC - Cojet, 3M-Espe) produces higher bond strength values than other ceramic surface treatments. Specimens were fabricated and tested according to the manufacturers' instructions, and to ISO6872 and ISO11405 specifications. Sixty IZ disk specimens were polished through 1 æm and divided into 3 groups (n = 20) according to the following surface treatments HF - 9.5 percent hydrofluoric acid (Ultradent) for 1 min; SB - sandblasting with 25-æm aluminum oxide particles for 10 s; SC - silica coating for 10 s. Silane (3M-Espe), adhesive (Single Bond, 3M-Espe) and a composite resin cylinder (Z100, 3M-Espe) were applied and polymerized to the treated bonding area (3.5 mm in diameter). Ten specimens from each group (n = 10) were tested for sigmat and ten specimens were tested for sigmas, using a universal testing machine (EMIC DL 2000) at a crosshead speed of 1 mm/min. The data were statistically analyzed by ANOVA and Tukey tests (alpha = 0.05). The mean and standard deviation values (MPa) and statistical groupings for sigmat were HF - 3.5 ± 1.0a; SB - 7.6 ± 1.2b; and SC - 10.4 ± 1.8c. For sigmas, the values were HF - 10.4 ± 3.1A; SB - 13.9 ± 3.1B; and SC - 21.6 ± 1.7C (p < 0.05). The groups presented the same statistical ranking of mean values for both test methods. The SC-treated IZ ceramic presented a significant increase in mean bond strength values for both test methods, confirming the study hypothesis.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência adesiva à tração (sigmat) e ao cisalhamento (sigmas) de uma cerâmica à base de alumina infiltrada por vidro e reforçada com zircônia (IZ- Vita In-Ceram Zircônia) à resina composta, testando a hipótese de que o sistema de silicatização (SC- Cojet, 3M-ESPE) produz valores maiores de resistência adesiva do que demais tratamentos de superfície utilizados. Sessenta corpos-de-prova (cp) em forma de disco da IZ foram fabricados e testados de acordo com as instruções dos fabricantes e as normas ISO6872 e ISO11405. Após polimento até 1 æm, os cp foram divididos em 3 grupos (n = 20) de acordo com o tratamento de superfície aplicado HF - ácido hidrofluorídrico a 9,5 por cento (Ultradent) por 1 min; SB - jateamento com óxido de alumínio 25 æm por 10 s; SC - silicatização por 10 s. Silano (3M-Espe), adesivo (Single Bond, 3M-Espe) e um cilindro resinoso (Z100, 3M-Espe) foram aplicados na área de adesão (3,5 mm de diâmetro) e fotoativados. Dez cp por grupo (n = 10) foram testados para sigmat e os outros 10 cp para sigmas em uma máquina de ensaios universal (EMIC DL 2000) com velocidade de 1 mm/min. Os resultados foram analisados estatisticamente por ANOVA e Tukey (alfa = 0,05). Os valores médios e desvio padrão (MPa) para sigmat foram HF - 3,5 ± 1,0a; SB - 7,6 ± 1,2b; SC - 10,4 ± 1,8c. Para sigmas, os resultados foram HF - 10,4 ± 3,1A; SB - 13,9 ± 3,1B; SC - 21,6 ± 1,7C (p < 0,05). Os grupos mostraram o mesmo ranqueamento estatístico de valores em ambos os testes. A IZ tratada com SC demonstrou aumento significativo na média de resistência adesiva em ambos os testes, confirmando a hipótese inicial.