Influência do jateamento com alumina nas propriedades ópticas e mecânicas de zircônias monolíticas multicamadas usadas em próteses dentárias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Bruno Caetano dos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/202298
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Blumenau. Engenharia de Materiais
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spelling Influência do jateamento com alumina nas propriedades ópticas e mecânicas de zircônias monolíticas multicamadas usadas em próteses dentáriasBiocerâmicasZircônia multicamadasJateamentoTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Blumenau. Engenharia de MateriaisA zircônia é um material bastante empregado na área odontológica, uma vez que esta apresenta excelentes propriedades mecânicas, alta biocompatibilidade, resistência a corrosão, boa estabilidade química e, principalmente boas propriedades estéticas. Entretanto, esta possui elevada opacidade. Para contornar sua elevada opacidade são aplicadas diversas camadas de materiais na superfície da zircônia, resultando em delaminações superficiais, o que impulsionou o desenvolvimento de peças fabricadas inteiramente por uma única camada de cerâmica, chamadas de biocerâmicas monolíticas. A zircônia ainda apresenta o fenômeno de polimorfismo, podendo existir em três fases cristalinas diferentes (monoclínica, tetragonal e cúbica), com propriedades ópticas e mecânicas particulares dependendo da fase presente. A fase de principal interesse na odontologia é a fase tetragonal, não estável a temperatura ambiente, por isso, procede-se a dopagem da zircônia com ítria, a fim de estabilizar essa fase que possui propriedades mecânicas adequadas a aplicação odontológica. Recentemente, foram desenvolvidos sistemas de zircônia de múltiplas camadas, tendo como objetivo imitar o gradiente de transluscência e cor observado nos dentes naturais. A presença de percentuais de ambas as fases, cúbica e tetragonal, começa a ser comum nessas zircônias monolíticas multicamadas, com o intuito de melhorar o grau de translucência do material, pois a fase tetragonal tem elevada opacidade e a fase cúbica apresenta translucidez. Além disso, é comum os dentistas realizarem um tratamento superficial de jateamento de partículas de alumina a fim de melhorar a adesão entre as próteses e a cavidade bucal através do aumento da rugosidade superficial. Nesse contexto, amostras de zircônias estabilizadas com ítria foram preparadas estratificando quatro camadas de um disco monolítico da marca Katana tipo HTML e, posteriormente, submetidas a um jateamento superficial com alumina (tamanho de partícula de 110 μm e pressão de 2 bar) a fim de avaliar o efeito da presença de diferentes fases cristalinas e do jateamento nas propriedades ópticas e mecânicas do material amostras com e sem o tratamento superficial foram caracterizadas ópticamente (medida de transluscência, reflectância, cor), mediante a análise de espectrofotometria UV-Vis e usando o modelo de Kubelka-Munk (K-M). A caracterização microestrutural (MEV), estrutural (DRX), mecânica (flexão biaxial B3B) e de rugosidade superficial também foram realizadas, a fim de obter informações sobre o tamanho de grão, fases cristalinas presentes, resistência mecânica e de rugosidade superficial, respectivamente. Os resultados mostraram que há diferença de translucidez, (segundo o modelo de K-M) entre as camadas do disco monolítico, mas não houve influência do jateamento nessa propriedade, fato esse reforçado pela determinação do índice de opacidade (%) e pela razão de contraste (CR). Evidenciou-se que a rugosidade das amostras não foi alterada com o tratamento superficial de jateamento com alumina. Os resultados de MEV permitiram evidenciar presença de diferentes tamanhos de grãos nas diferentes camadas analisadas. Os difratogramas resultantes do DRX analisados não revelaram surgimento de novas fases devido ao jateamento aplicado nas amostras. A analise estatísticas de Weibull, por sua vez, evidenciou um aumento no valor da tensão característica de Weibull (σ 0 ) para todas quatro camadas submetidas ao jateamento com alumina, com exceção da segunda camada (região central do disco). Ainda foi verificado um aumento no valor da confiabilidade estrutural do material (m), referente as amostras da região central do disco (segunda e terceira camada) após o jateamento.Zirconia is a widely used material in the dental field, as it has excellent mechanical properties, high biocompatibility, corrosion resistance, good chemical stability and especially good aesthetic properties. However, it has high opacity. To circumvent its high opacity, several layers of materials are applied to the zirconia surface, resulting in surface delamination, which has driven the development of parts made entirely of a single ceramic layer, called monolithic bioceramics. Zirconia still has the phenomenon of polymorphism, and may exist in three different crystalline phases (monoclinic, tetragonal and cubic), with particular optical and mechanical properties depending on the present phase. The phase of major interest in dentistry is the tetragonal phase, which is not stable at room temperature. Therefore, zirconia is doped with yttria in order to stabilize this phase, which has mechanical properties suitable for dental application. Recently, multilayered zirconia systems have been developed to mimic the translucency and color gradient observed in natural teeth. The presence of percentages of both cubic and tetragonal phases is becoming common in this multilayer monolithic zirconia, aiming to improve the translucency degree of the material, since the tetragonal phase has high opacity and the cubic phase presents translucency. In addition, it is common for dentists to perform an alumina particle blasting surface treatment to improve adhesion between the dentures and the oral cavity by increasing surface roughness. In this context, samples of yttria stabilized zirconia were prepared by stratifying four layers of an HTML-type Katana monolithic disc, and then subjected to surface blasting with alumina (particle size 110 μm and pressure 2 bar) in order to To evaluate the effect of the presence of different crystalline phases and blasting on the optical and mechanical properties of the material samples with and without surface treatment were characterized optically (measurement of translucency, reflectance, color) by UV-Vis spectrophotometric analysis and using the Kubelka-Munk model (KM). Microstructural (SEM), structural (XRD), mechanical (biaxial flexion B3B) and surface roughness characterization were also performed in order to obtain information on grain size, crystalline phases present, mechanical resistance and surface roughness, respectively. The results showed that there is a difference of translucency (according to the KM model) between the layers of the monolithic disk, but there was no influence of the blasting on this property, a fact reinforced by the determination of the opacity index (%) and the contrast ratio (CR). It was evidenced that the roughness of the samples did not change with the surface treatment of blasting with alumina. The SEM results showed the presence of different grain sizes in the different layers analyzed. The XRD diffractograms analyzed did not reveal new phases due to the blasting applied to the samples. The Weibull statistical analysis, in turn, showed an increase in the Weibull characteristic stress value (σ0) for all four layers subjected to sandblasting, except for the second layer (central region of the disk). It was also verified an increase in the value of the structural reliability of the material (m), referring to the samples of the central region of the disc (second and third layer) after blasting.Blumenau, SCSchabbach, Luciana MaccariniHenriques, Bruno Alexandre Pacheco de CastroUniversidade Federal de Santa CatarinaSantos, Bruno Caetano dos2019-12-05T13:43:21Z2019-12-05T13:43:21Z2019-11-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis82 f.application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/202298info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSC2019-12-05T13:43:21Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/202298Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732019-12-05T13:43:21Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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