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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Aging resistance of an experimental zirconia-toughened alumina composite for large span dental prostheses: Optical and mechanical characterization

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Autor(es):
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Benalcazar Jalkh, E. B. [1, 2] ; Bergamo, E. T. P. [2] ; Monteiro, K. N. [3] ; Cesar, P. F. [3] ; Genova, L. A. [4] ; Lopes, A. C. O. [2] ; Lisboa Filho, P. N. [5] ; Coelho, P. G. [1, 6, 7] ; Santos, C. F. [8] ; Bortolin, F. [2] ; Piza, M. M. T. [2] ; Bonfante, E. A. [2]
Número total de Autores: 12
Afiliação do(s) autor(es):
[1] NYU, Coll Dent, Dept Biomat & Biomimet, New York, NY - USA
[2] Univ Sao Paulo, Dept Prosthodont & Periodontol, Bauru Sch Dent, Al Otavio Pinheiro Brisola 9-75, BR-17012901 Bauru, SP - Brazil
[3] Univ Sao Paulo, Sch Dent, Dept Biomat & Oral Biol, Sao Paulo, SP - Brazil
[4] Nucl & Energy Res Inst, Sao Paulo, SP - Brazil
[5] Sao Paulo State Univ, Dept Phys, Bauru, SP - Brazil
[6] NYU Tandon Sch Engn, Mech & Aerosp Engn, New York, NY - USA
[7] NYU Langone Med Ctr, Hansjorg Wyss Dept Plast Surg, New York, NY - USA
[8] Univ Sao Paulo, Bauru Sch Dent, Dept Biol Sci, Discipline Pharmacol, Sao Paulo, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: JOURNAL OF THE MECHANICAL BEHAVIOR OF BIOMEDICAL MATERIALS; v. 104, APR 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

Purpose: To synthesize a zirconia-toughened alumina (ZTA) composite with 85% alumina matrix reinforced by 15% zirconia and to characterize its optical and mechanical properties before and after artificial aging, to be compared with a conventional dental zirconia (3Y-TZP). Material and methods: After syntheses, ZTA and 3Y-TZP powders were uniaxially and isostatically pressed. Green-body samples were sintered and polished to obtain 80 disc-shaped specimens per group (12 x 1 mm, ISO 6872:2015). The crystalline content and microstructure were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). Optical properties were determined by the calculation of contrast ratio (CR) and translucency parameter (TP) using reflectance data. Mechanical properties were assessed by Vickers hardness, fracture toughness and biaxial flexural strength test (BFS). All analyses were conducted before and after artificial aging (20h, 134 degrees C, 0.22 MPa). Optical parameters and microhardness differences were evaluated through repeated-measures analysis of variance (p < 0.05). BFS data were analyzed using Weibull statistics (95% CI). Results: The synthesis of the experimental ZTA composite was successful, with 98% of theoretical density, as shown in the SEM images. XRD patterns revealed typical zirconia and alumina crystalline phases. ZTA optical properties parameters showed no effect of aging, with a high CR and low TP values denoting a high masking-ability. 3Y-TZP presented lower masking-ability and aging significantly affected its optical properties. ZTA Vickers hardness, fracture toughness and Weibull parameters, including characteristic stress and Weibull modulus were not influenced by aging, while 3Y-TZP presented a significant decrease in characteristic stress and increase in fracture toughness after aging. The ZTA probability of survival for missions of 300 and 500 MPa was estimated at similar to 99% validating its use for 3-unit posterior fixed dental prostheses (FDP), and no different from conventional 3Y-TZP. At high-stress mission (800 MPa) a significant decrease in probability of survival was observed for aged 3Y-TZP (84%) and for immediate and aged ZTA (73 and 82% respectively). Conclusion: The ZTA composite presented a dense microstructure, with preservation of the crystalline content, optical and mechanical properties after artificial aging, which encourages future research to validate its potential use for large span FDP. (AU)

Processo FAPESP: 19/08693-1 - Compósitos experimentais à base de alumina e zircônia infiltrados por vidro: caracterização microestrutural e das propriedades ópticas e mecânicas.
Beneficiário:Edmara Tatiely Pedroso Bergamo
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 19/00452-5 - COMPÓSITOS EXPERIMENTAIS 70%Al2O3-30%ZrO2: CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA, ESTRUTURAL E TOPOGRÁFICA
Beneficiário:Ernesto Byron Benalcazar Jalkh
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo FAPESP: 16/24165-7 - Desenvolvimento e caracterização das propriedades mecânicas de compósito ZTA convencional para próteses monolíticas CAD/CAM
Beneficiário:Fábio Bortolin
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 17/19362-0 - DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA E ÓPTICA DE COMPÓSITO 80% Al2O3 e 20% ZrO2 TRANSLÚCIDA PARA PRÓTESES MONOLÍTICAS CAD/CAM
Beneficiário:Adolfo Coelho de Oliveira Lopes
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Processo FAPESP: 18/03072-6 - Compósitos experimentais 70%Al2O3-30%ZrO2: caracterização estrutural e da sobrevida antes e após envelhecimento
Beneficiário:Ernesto Byron Benalcazar Jalkh
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 16/18657-4 - Desenvolvimento e caracterização das propriedades ópticas, topográficas e de fases cristalinas de compósito ZTA convencional para próteses monolíticas CAD/CAM
Beneficiário:Mariana Miranda de Toledo Piza
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 19/14798-0 - Desenvolvimento de blocos pré sinterizados de compósito ZTA - 80%Al2O3/20%ZrO2 para fresagem em sistema CAD/CAM
Beneficiário:Adolfo Coelho de Oliveira Lopes
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 12/19078-7 - Desenvolvimento e processamento de compósito de Al2O3-ZrO2 para próteses monolíticas CAD/CAM: efeito do envelhecimento na resistência à flexão biaxial
Beneficiário:Estevam Augusto Bonfante
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 16/18818-8 - EMU concedido no processo 2012/19078-7: ElectroPuls E3000 Linear-Torsion All-Electric dynamic test instrument package
Beneficiário:Estevam Augusto Bonfante
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 16/17793-1 - Desenvolvimento e caracterização mecânica e óptica de compósito 80% Al2O3 e 20% ZrO2 translúcida para próteses monolíticas CAD/CAM
Beneficiário:Adolfo Coelho de Oliveira Lopes
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado