Characteristics of the bonding to yttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystal ceramics

Cerâmicas de zircônia tetragonal policristalina contendo ítrio (Y-TZP) apresentam propriedades mecânicas superiores as das demais cerâmicas odontológicas. No entanto, a técnica de cimentação mais adequada a estes materiais ainda não foi determinada. Os objetivos deste estudo foram: 1) Revisar a literatura a respeito de cerâmicas Y-TZP e seu uso em odontologia; 2) Avaliar o efeito de diferentes intensidades de energia do laser de Er:YAG e do jateamento com partículas de Al2O3 na rugosidade superficial e nas características morfológicas de cerâmicas Y-TZP e 3) Investigar a influência de diferentes tratamentos de superfície e primers para metal na resistência de união de dois cimentos resinosos a cerâmica Y-TZP. A análise da rugosidade superficial e das características morfológicas foi realizada em duas cerâmicas Y-TZP: Cercon Smart Ceramics e Procera Zirconia. Trinta placas de cada cerâmica foram separadas em cinco grupos experimentais de acordo com o tratamento de superfície recebido [nenhum tratamento (Controle), jateamento com partículas de Al2O3 ou irradiação com laser de Er:YAG em diferentes intensidades de energia (200mJ, 400mJ ou 600mJ)]. Após o respectivo tratamento superficial, as placas foram cobertas com ouro e a rugosidade superficial média (Ra, mm) foi mensurada em microscopia confocal. Características morfológicas das superfícies foramobservadas em microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram que a irradiação com laser nas intensidades de 400mJ e 600mJ promoveu aumento acentuado da rugosidade superficial, além da formação de fendas, perda de massa e alteração de cor. A irradiação com 200mJ de intensidade e o jateamento com partículas de Al2O3 resultaram em alterações superficiais menos agressivas que as altas intensidades do laser. Para a análise da resistência de união, 240 placas de cerâmica (Cercon SmartCeramics) e 240 fragmentos de dentina com extremidade recortada em formato cilíndrico (0,8mm de diâmetro) foram distribuídos em 24 grupos (n=10) de acordo com a combinação entre tratamento de superfície (nenhum, jateamento com partículas de Al2O3 ou irradiação com laser de Er:YAG utilizando 200mJ como intensidade de energia), primer para metal (nenhum, Alloy Primer, Metal Primer II ou Metaltite) e cimento resinoso (Panavia F2.0 ou Calibra). Fragmentos de dentina foram cimentados nas placas de cerâmica, os corpos- eprova foram fixados ao aparato de microcisalhamento e o ensaio foi realizado com velocidade de 1mm/min até a fratura. O jateamento com partículas de Al2O3 resultou em maior resistência de união para ambos os cimentos resinosos. Comparado ao Panavia F2.0, o cimento Calibra apresentou maior resistência de união nos grupos jateados e irradiados. Os dois cimentos demonstraram comportamento semelhante nos grupos sem tratamento de superfície. Os três primers para metal apresentaram resultados semelhantes entre si, independentemente do tratamento da superfície e do cimento resinoso, e a resistência de união da interface cerâmica-dente aumentou com a sua utilização. Pode-se concluir que, apesar da irradiação com 200mJ de intensidade promover alterações superficiais na cerâmica Y-TZP, apenas associação do jateamento com partículas de Al2O3 com a aplicação de primers para metal constitui numa técnica efetiva para união de cimentos resinosos a estas cerâmicasYttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) ceramics present superior mechanical properties compared to other dental ceramics. However, the most adequate luting technique for these materials is unknown. The aims of this study were: 1) To review the literature regarding Y-TZP ceramics and their dental application; 2) To evaluate the effect of different energy intensities of the Er:YAG laser and of air abrasion with Al2O3 particles on the surface roughness and morphologic characteristics of Y-TZP ceramics, and 2) To investigate the influence of different surface treatments and metal primers on the bond strength of two resin cements to a Y-TZP ceramic. The surface roughness and morphologic features were tested in two Y-TZP ceramics: Cercon Smart Ceramics and Procera Zirconia. Thirty plates from each ceramic material were allocated into five groups according to the surface treatment received [none (control), air abrasion with Al2O3 particles or irradiation with Er:YAG laser with three different energy intensities (200mJ, 400mJ or 600mJ)]. After the respective surface treatment, ceramic plates were gold-coated and their mean surface roughness (Ra, mm) was measured using confocal microscopy. Morphological characteristics were examined through optical and scanning electron microscopy. Results demonstrated that irradiation with 400mJ or 600mJ increased surface roughness and created cracks, loss of mass and colour changes on ceramic surfaces. Irradiation with 200mJ and air abrasion with Al2O3 particles provide surface alterations less aggressive than the ones caused by higher intensities of the laser. For the bond strength evaluation, 240 plates of ceramic (Cercon Smart Ceramics) and 240 fragments of dentin trimmed into a cylindrical shape (0.8mm diameter) were assigned into 24 groups (n=10) according to the combination of surface treatment (none, air abrasion with Al2O3 particles, or Er:YAG laser irradiation with 200mJ of energy intensity), metal primer (None, Alloy Primer, Metal Primer II or Metaltite), and resin cement (Panavia F2.0 or Calibra). Fragments of dentin were luted to ceramic surfaces, specimens were fixed in th abrasion with Al2O3 particles resulted in increased bond strength for both resin cements. Air abraded and laser irradiated specimens presented higher bond strength with Calibra resin cement than with Panavia F2.0. Both resin cements presented similar behavior on untreated surfaces. The three metal conditioners presented similar results regardless of the surface treatment and resin cement, significantly increasing the bond strength. It could be concluded that, although irradiation with 200mJ of energy intensity promotes superficial alterations on the Y-TZP ceramic, only the association of air abrasion with Al2O3 particles and metal primers application constitutes an effective technique for bonding resin cements to Y-TZP ceramic