Translucidez e comportamento mecânico da zircônia monolítica parcialmente estabilizada após coloração, acabamento e envelhecimento artificial

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 16094 (2022) Citar este artigo

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A zircônia parcialmente estabilizada (5Y-PSZ) tem sido amplamente utilizada para fabricar restaurações monolíticas indiretas, e o efeito dos procedimentos de acabamento nas propriedades ópticas e mecânicas desses materiais ainda não está claro. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da coloração, polimento e vitrificação na rugosidade superficial, conteúdo de fase cristalina, microdureza, tenacidade à fratura, módulo de elasticidade dinâmico, resistência à flexão de três pontos, distribuição de deformação, cor (∆E00/∆L/ ∆a/∆b) e translucidez antes e depois do envelhecimento artificial acelerado (spray de água e ultravioleta) do 5Y-PSZ. Corpos de prova em forma de barra e retângulo do 5Y-PSZ foram preparados e divididos em seis grupos, de acordo com o procedimento de acabamento: GC (controle), GS (coloração), GG (glazeamento), GSG (coloração e glaceamento), GP ( polimento), GSP (coloração e polimento). Houve diferença significativa entre os grupos para rugosidade superficial (p < 0,05), módulo de elasticidade dinâmico (p = 0,007), microdureza (p = < 0,05), ∆E00 (p = 0,010) e ∆a (p = 0,008). GC apresentou maior teor de fase cúbica e os grupos corados (GS, GSG e GSP) apresentaram maior teor monoclínico. Os diferentes procedimentos de acabamento afetaram a rugosidade, o módulo de elasticidade dinâmico, a microdureza e a cor do 5Y-PSZ; sendo o polimento o acabamento que proporciona pequenas alterações ao 5Y-PSZ. O envelhecimento artificial acelerado causou alteração de cor, independente do procedimento de acabamento utilizado.

A ciência odontológica está sempre em busca de melhorias nas propriedades ópticas dos materiais odontológicos. A zircônia monolítica desenvolvida recentemente apresenta menor opacidade, maior translucidez e disponibilidade de cores para uso como material restaurador monolítico1. Isso é atribuído à sua capacidade de proporcionar um sorriso natural e harmonioso com os demais dentes2,3.

A zircônia tetragonal policristalina estabilizada com ítria (3Y-TZP) é a mais utilizada em odontologia, mas a zircônia parcialmente (4Y-PSZ e 5Y-PSZ) estabilizada, com maiores concentrações de óxido de ítrio em sua composição quando comparada à 3Y-TZP, 4 mol % para 4Y-PSZ e 5% em mol para 5Y-PSZ4,5 estão ganhando uso mais amplo devido a algumas características. A adição de altas concentrações de óxido de ítrio promove aumento na quantidade de conteúdo da fase cúbica5,6,7,8,9,10, aumentando a translucidez, uma vez que a fase cúbica possui índice de refração isotrópico, diferentemente da fase tetragonal8,10, 11. Essas modificações são atribuídas à redução do espalhamento de luz que melhora a translucidez do material para uso clínico12,13,14.

A zircônia é branca e requer ajuste de cor para imitar a aparência dos dentes naturais15,16,17,18. Existem três técnicas disponíveis para atribuir cor à zircônia: adição de óxidos metálicos durante a fabricação de blocos de zircônia, imersão ou aplicação de líquidos corantes em zircônia pré-sinterizada e coloração após processo de sinterização12,19,20. Esses métodos podem afetar o conteúdo da fase cristalina, o que pode afetar as propriedades ópticas e mecânicas da zircônia21.

O polimento e o vitrificação são procedimentos de acabamento que melhoram a estética da zircônia22, reduzindo a rugosidade superficial4,23, o acúmulo de biofilme24 e o desgaste antagonista25,26. Porém, esses procedimentos de acabamento modificam as características superficiais e possivelmente as propriedades ópticas e mecânicas dos materiais, o que pode reduzir a longevidade da restauração indireta27,28,29,30,31,32.

Há informações limitadas sobre o comportamento do 5Y-PSZ após procedimentos de coloração e acabamento, procedimentos realizados rotineiramente na clínica odontológica. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da coloração, polimento e vitrificação nas características superficiais e propriedades mecânicas do 5Y-PSZ e a influência do envelhecimento artificial na cor e na translucidez. A hipótese nula testada foi que coloração, polimento, vitrificação e envelhecimento artificial não influenciam nas propriedades avaliadas do 5Y-PSZ.