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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.58.2021.tde-21102022-153549
Documento
Autor
Nome completo
Ebele Adaobi Silva
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2020
Orientador
Banca examinadora
Ribeiro, Ricardo Faria (Presidente)
Corrêa, Ivo Carlos
Lepri, Cesar Penazzo
Reis, Andréa Candido dos
Título em português
Caracterização microestrutural e determinação das propriedades mecânicas e ópticas de um novo material cerâmico infiltrado com polímero
Palavras-chave em português
Cerâmica
Desenho auxiliado por computador/manufatura auxiliada por computador
Polímeros
Prótese dentária
Resistência de materiais
Resumo em português
Para caracterização microestrutural e determinação das propriedades mecânicas e ópticas de um novo material cerâmico infiltrado com polímero, não comercializado no Brasil o presente estudo o comparou com o Vita Enamic® , tido como material padrão ouro. Se trata de uma nova categoria de materiais compósitos, conhecidos como cerâmica híbrida ou PICN ("Polymer-infiltered-ceramic-network"), que possuem o objetivo de combinar as propriedades vantajosas da cerâmica, como durabilidade, biocompatibilidade e estabilidade estética, com as propriedades vantajosas dos polímeros, como alta resistência à flexão e baixa abrasividade. A hipótese nula testada foi que não haveria diferença significativa entre o novo material cerâmico híbrido e o material controle. Espécimes em formato retangular (n=96), foram analisados quanto à rugosidade superficial, microdureza e estabilidade de cor, antes e após a imersão em àgua destilada, café, refrigerante à base de coca, energético, suco de laranja e vinho tinto. As mesmas análises também foram realizadas após envelhecimento em autoclave. Para a resistência à flexão e Correlação de Imagens Digitais (CID) os espécimes foram preparados em formato de barra (n=24). Para a termogravimetria foram utilizados fragmentos triturados de ambos os materiais (n=3). Para a resistência ao desgaste, espécimes cônicos com extremidade em hemiesfera (n=20) foram submetidos a 3 x 105 ciclos e espécimes em formato de canino maxilar (n=24) passaram por ciclagem termomecânica na análise de resistência à fadiga. Após a análise estatística (modelo linear generalizado de medidas repetidas, teste T de amostras independentes e análise de Weibull, p<0,05), o Vita Enamic® apresentou maiores valores de microdureza inicial, menor resistência à fratura e estabilidade de cor, além de menor estabilidade de rugosidade e microdureza frente à exposição a diferentes bebidas comumente consumidas. Na análise termogravimétrica foi observado que o material Vita Enamic® apresenta baixo conteúdo de rede polimérica (14% em peso), enquanto no Ambarino® foi encontrado 30% de conteúdo polimérico. Em relação à resistência ao desgaste e à fadiga acelerada, Ambarino® e Vita Enamic® apresentaram comportamentos semelhantes. A hipótese nula testada foi rejeitada. Foi concluído que o novo material cerâmico híbrido, Ambarino High Class® , pode ser utilizado como alternativa ao Vita Enamic®, sem que haja prejuízo mecânico ou estético para o tratamento reabilitador. E que ainda não existe padronização quanto à classificação desses novos materiais, uma vez que ambos são ditos como híbridos, porém suas composições apresentam diferenças (conteúdo em % de cerâmica e polímero) que, como observado, aparentemente acarreta em comportamentos distintos frente a determinados estímulos.
Título em inglês
Microstructural characterization and determination of the mechanical and optical properties of a new polymer infiltrated ceramic material
Palavras-chave em inglês
Ceramics
Computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM)
Dental prosthesis
Material resistance
Polymers
Resumo em inglês
For microstructural characterization and determination of the mechanical and optical properties of a new ceramic material infiltrated with polymer, not sold in Brazil, the present study compared it with Vita Enamic®, considered as the gold standard material. It is a new category of composite materials, known as hybrid ceramic or PICN ("Polymer-infilteredceramic-network"), which aim to combine the advantageous properties of ceramics, such as durability, biocompatibility, and aesthetic stability, with the advantageous properties of polymers, such as high flexural strength and low abrasiveness. The tested null hypothesis was that there would be no significant difference between the new hybrid ceramic material and the control material. Rectangular specimens (n = 96) were analyzed for surface roughness, microhardness, and color stability, before and after immersion in distilled water, coffee, cocabased soft drink, energy drink, orange juice and red wine. The same analyzes were performed also after aging in an autoclave. For flexural strength and Digital Image Correlation (DIC) the specimens were prepared in a bar format (n = 24). For thermogravimetry, crushed fragments from both materials were used (n = 3). For wear resistance, conical specimens with hemisphere extremities (n = 20) were subjected to 3 X 105 cycles and specimens in the shape of a maxillary canine (n = 24) underwent thermomechanical cycling in the fatigue resistance analysis. After the statistical analysis (generalized linear model of repeated measurements, T test of independent samples and Weibull analysis, p <0.05), Vita Enamic® showed higher microhardness initial values, lower fracture resistance and color stability, in addition to less stability of roughness and microhardness when exposed to different commonly consumed drinks. In the thermogravimetric analysis, it was observed that the Vita Enamic® material has a low content of polymeric network (14% by weight), while in Ambarino® it was found 30% polymeric content. Regarding wear resistance and accelerated fatigue, Ambarino® and Vita Enamic® showed similar behaviors. The null hypothesis tested was rejected. It wass concluded that the new hybrid ceramic material, Ambarino High Class®, can be used as an alternative to Vita Enamic®, without any mechanical or aesthetic damage for the rehabilitation treatment. And that there is still no standardization regarding the classification of these new materials, since both are said to be hybrids, however their compositions have differences (% of ceramics and polymer content) that, as noted, apparently leads to different behaviors in relation to certain stimuli.
 
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Data de Publicação
2022-11-18
 
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