Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-14T13:38:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Fernanda Maria de Castro - 2014.pdf: 1978045 bytes, checksum: bc85b184ec55cdac0ec38892e07c936d (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-14T13:39:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Fernanda Maria de Castro - 2014.pdf: 1978045 bytes, checksum: bc85b184ec55cdac0ec38892e07c936d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-14T13:39:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Fernanda Maria de Castro - 2014.pdf: 1978045 bytes, checksum: bc85b184ec55cdac0ec38892e07c936d (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Evaluate bond strength (BS) between leucite glass ceramic and dentin when luted with conventional and self-adhesive resin cements, preheated or not, through a microtensile bond strength test (μTBS) and examine the fracture mode. Materials and Methods: Twenty-four extracted human third molars were sectioned for the removal of the occlusal enamel and root portion, and ramdomly divided into four groups, with four teeth for each group. Twenty-four leucite glass ceramic discs (IPS Empress Esthetic, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) were obtained and luted to the teeth, following manufacturers instructions, divided in four (4) groups: GI – RelyX ARC (3M ESPE) + Scotchbond Multi-Purpose Plus (3M ESPE); GII – RelyX ARC preheated 60°C + Scotchbond Multi-Purpose Plus; GIII – RelyX U200; GIV – RelyX U200 preheated 60°C. They were cut into 1 mm2 specimens, stored in destilled water for 24hs at 25±2°C and submitted to the μTBS in a universal testing machine. Each fragment of the specimen was analysed in stereoscopic microscope (45X) to classify the failure mode. SEM images of a representative pair of each failure mode were obtained. Data were statisticaly analysed with Variance Analysis (ANOVA) and Tukey (α=0.05). Results: There were statistical significant differences on BS between the cements RelyX ARC and U200 (p<0.05) in both groups with and without heating. There were no significant differences on BS between groups GI (12.98 MPa) and GII (12.87 MPa) and between GIII (6.81 MPa) and GIV (8.58 MPa) for both cements tested (p>0,05). The most common failure mode observed in all groups was adhesive, followed by mixed and ceramic cohesive failure; no group presented dentin cohesive failure. Conclusion: Preheating of resin cements to 60ºC did not enhance BS for both cements. BS for conventional resin cement was greater than self-adhesive resin cement. Adhesive failure was the most common failure mode. / Avaliar a resistência de união (RU) entre uma cerâmica vítrea reforçada por leucita e a dentina com a utilização de cimentos resinosos convencional e autoadesivo, com e sem aquecimento, por meio do teste de microtração (μTBS) e verificar o padrão de fratura. Material e métodos: vinte e quatro (24) terceiros molares humanos extraídos foram seccionados para remoção da porção radicular e do esmalte oclusal e aleatoriamente divididos em quatro (4) grupos. Vinte e quatro discos de cerâmica vítrea reforçada por leucita (IPS Empress Esthetic, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) foram obtidos e cimentados aos dentes seccionados, de acordo com as especificações do fabricante, obtendo-se quatro (4) grupos: GI – RelyX ARC (3M ESPE) + Scotchbond Multi-Purpose Plus (3M ESPE); GII – RelyX ARC preaquecido 60°C + Scotchbond Multi-Purpose Plus; GIII – RelyX U200 (3M ESPE); GIV – RelyX U200 preaquecido 60°C. As amostras foram cortadas para obtenção de espécimes de 1,0 mm2, armazenadas por 24 h em água destilada a 25±2°C e submetidas ao teste de microtração em máquina de ensaio universal. Cada parte do espécime foi analisada em microscópio estereoscópico (45X) para visualização e classificação do padrão de fratura. Foram realizadas fotomicrografias em microscopia eletrônica de varredura de um par representativo de cada tipo de fratura. Os dados obtidos foram analisados estatísticamente por Análise de Variância (ANOVA) e teste de Tukey (α=0,05). Resultados: houve diferença estatisticamente significante entre a RU dos cimentos RelyX ARC e U200 (p<0,05), com e sem aquecimento. Não houve diferença significante entre a RU dos grupos GI (12,98 MPa) e GII (12,87 MPa) e entre GIII (6,81MPa) e GIV (8,58 MPa) (p>0,05). A falha adesiva foi o tipo de falha mais observado em todos os grupos, seguida pela falha mista e coesiva em cerâmica; nenhum grupo apresentou falhas coesivas em dentina. Conclusão: o preaquecimento dos cimentos resinosos a 60ºC não influenciou significantemente na RU entre a dentina e a cerâmica para ambos os cimentos, sendo a RU do cimento resinoso convencional superior à RU do autoadesivo. O padrão de fratura mais observado foi a falha adesiva.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-29T12:59:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio de Lima Vieira - 2017.pdf: 3009793 bytes, checksum: f2afe605bb678159dc5e79283554d32b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-29T12:59:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio de Lima Vieira - 2017.pdf: 3009793 bytes, checksum: f2afe605bb678159dc5e79283554d32b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-29T12:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio de Lima Vieira - 2017.pdf: 3009793 bytes, checksum: f2afe605bb678159dc5e79283554d32b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / This research aims to evaluate the tecniques for disposal of waste obtained from electrical insulators. These pieces are one of the supplies widely used for electric power generation, and become a waste due to their replacement for new ones after maintenance and expansion works, in places like substations, generating units, distribution networks, transmission lines and its own production process. In Brazil, it is possible to acumulate waste from these insulators in courtyards and waste areas, besides wastelands, impairing the environment. Thus, it is known that an alternative for treatment is needed and the lack of knowledge and techical safe forces the development of reasearches about this subject, what are still in the beggining. So, this study proposes the evaluation of potential use of such a porcelain in concrete, through the replacement of conventional aggregates and cement. The research was conducted with a careful characterization of the waste in different maximum dimension sizes, with physicochemical and mineralogical analysis obtained from X-Ray diffration and images from scanning eletronic microscopy, for example. Besides, tests of alkali-aggregate reaction were perfomed in order to assess the chemical stability of the waste in mortar. Regarding to viscoelastic and mechanical properties, the compressive strength, modulus of elasticity, water absorption, and abrasion/erosion were performed. The experimental program considered eleven different mixes of pumped concrete, take into account the following replacement rates: 8% replacement of cement; 50% and 100% replacement of fine aggregate; and 45% and 100% replacement of coarse aggregate. Some mixes were done with both replacement of fine and coarse aggregate. The investigation of mechanical strength, deformation and durability, in conditions aforementioned, demonstrates that concrete with replacement was statistically similar to concrete without any replacement by waste, resulting a suitable concrete with porcelain waste content. The efficiency of compressive strength ranged from 0,087 MPa/kg to 0,107 MPa/kg and the modulus of elasticity reached values up to 38 GPa, indicating expressive results for these properties. Lastly, in research is possible to observe the conclusions about reological characteristics of all concrete and the influence of these replacement on cement content. / A presente pesquisa aborda a temática da destinação do resíduo dos isoladores elétricos proveniente da cadeia geradora de energia elétrica, como as relacionadas às manutenções e ampliações das subestações, unidades geradoras, redes de distribuição, linhas de transmissão e do próprio processo de produção do isolador. No Brasil esta cadeia acumula progressivamente resíduos em pátios e áreas de descarte, e às vezes esses materiais são lançados por terceiros em locais como terrenos baldios, impactando no meio ambiente. Nesse contexto, uma alternativa seria sua utilização para outros fins, os quais, por falta de conhecimento e segurança técnica, ainda se encontram em fases iniciais de estudo. Diante disso, a presente pesquisa propõe a investigação do potencial de uso destas porcelanas no concreto, em substituição aos agregados convencionais e também ao cimento. Para tanto, conduziu-se incialmente uma caracterização minuciosa do resíduo nas suas diversas dimensões, por meio de análises químicas, físicas e mineralógicas utilizando diferentes métodos, como a difração de raios X e imagens por microscópico eletrônico de varredura, por exemplo. Na sequência foram realizados testes para verificar a estabilidade química do resíduo em argamassa para o desencadeamento de reações álcalis-agregado. Em relação à sua incorporação no concreto, foram realizados ensaios para aferição da resistência à compressão, módulo de elasticidade, absorção de água, abrasão e erosão. As análises foram realizadas em onze concretos estruturais bombeáveis com diferentes teores de substituição, que contemplaram adição de 8% em substituição ao cimento, no agregado miúdo com 50% e 100% de substituição, no agregado graúdo com 45% e 100%, e em algumas composições com substituições simultâneas no miúdo e graúdo. De posse dos resultados, foi traçado um perfil de resistência mecânica, deformabilidade e durabilidade que apresentaram para algumas substituições valores estatisticamente iguais ao concreto sem resíduo, tornando factível a utilização do concreto com porcelana. Eficiências para resistência à compressão variando de 0,087 MPa/kg a 0,107 MPa/kg, módulo de elasticidade com valores de até 38 GPa, são números significativos para as propriedades. Análises da reologia do concreto e impactos no consumo de cimento são aspectos também observados e discutidos no decorrer do trabalho.

Objetivos: avaliar espécimes com as seguintes combinações de materiais/processamentos: a) porcelana feldspática aplicada por meio de técnica tradicional sobre infraestrutura de zircônia; b) porcelana feldspática injetada sobre infraestrutura de zircônia, c) porcelana feldspática usinada em sistema CAD-CAM e cimentada (Rapid Layer Technique) sobre infraestrutura de zircônia; d) vitro-cerâmica à base de dissilicato de lítio processada por meio de sistema CAD-CAM e unida à infraestrutura de zircônia por meio da sinterização de um vidro na interface (técnica CAD-on) com relação a: (1) resistência ao lascamento de aresta do material de recobrimento (a influência do tipo de resfriamento foi analisada para os processamentos a e b) e; (2) níveis de tensão residual superficial mensurados nos materiais de recobrimento, por meio de ensaio de fratura por endentação (a influência do tipo de resfriamento foi analisada para os processamentos a e b). Material e métodos: Barras de duas camadas com dimensões de 25 mm de comprimento por 4 mm de largura e com espessuras de porcelana e infraestrutura combinadas de modo a oferecer a razão de 1 mm de cada material foram confeccionadas seguindo as orientações dos fabricantes. O teste de lascamento de aresta foi realizado em uma máquina universal de ensaios, utilizando um endentador Vickers acoplado a essa máquina. A tensão térmica residual superficial foi calculada a partir de endentações feitas na camada de porcelana. Resultados: A resistência ao lascamento (ReA) foi significativamente maior para os espécimes processados pelo sistema CAD-on (ReA = 612,8±271,8 N/mm). Bilayers confeccionadas pelo sistema Rapid Layer Technique apresentaram valor de ReA intermediário de (417,9±187,2 N/mm) e os grupos nos quais foi utilizada porcelana processada pela técnica de sinterização tradicional ou por injeção foram os que apresentaram os menores valores de resistência ao lascamento, com médias de 349,7±116,8 N/mm (tradicional/resfriamento lento) 285,6±117,5 N/mm (tradicional/resfriamento rápido), 298,4±119,9 N/mm (injetado/resfriamento lento) e 263,5±107,9 N/mm (injetado/resfriamento rápido). Para os grupos com porcelana aplicada sobre a infraestrutura pela técnica tradicional e injetada o teste t de Student mostrou que houve um efeito significativo do protocolo de resfriamento, sendo que os espécimes que passaram por resfriamento lento atingiram maiores valores de ReA. Apenas o grupo Rapid Layer Technique apresentou média de tensão superficial correspondente a tensões de tração. Todos os outros grupos apresentaram tensões de compressão na superfície. Conclusões: há um efeito significativo da associação material/processamento na resistência ao lascamento de aresta das bilayers testadas e com relação ao efeito da velocidade de resfriamento (lento e rápido). Os espécimes que passaram por resfriamento lento atingiram maiores valores de resistência ao lascamento, independentemente do método de processamento (tradicional ou injeção). A combinação material/processamento afetou significativamente as tensões residuais superficiais das bilayers testadas, porém, não houve efeito da velocidade de resfriamento no nível de tensões térmicas residuais superficiais para os espécimes processados tanto pela técnica tradicional como pela técnica de injeção. / Objectives: to evaluate specimens with the following materials/processing combinations: a) feldspathic porcelain applied on zirconia through traditional technique; b) feldspathic porcelain applied on zirconia through press-on technique, c) feldspathic porcelain milled in CAD-CAM system and cemented (Rapid Layer Technique) on zirconia infrastructure; D) lithium disilicate glass-ceramic milled in CAD-CAM system and bonded to the zirconia infrastructure by means of a fusion glass-ceramic applied at the interface (CAD-on technique) relating to: (1) edge chipping resistance of the veneering materials (influence of the cooling rate was analyzed for the processing methods a and b) and; (2) surface residual stress levels measured in the veneering materials through indentation fracture method (influence of the cooling rate was analyzed for the processing methods a and b). Materials and methods: Bilayer bars with 25 mm length, 4 mm width and thicknesses of porcelain and infrastructure combined to provide 1 mm ratio of each material were made following manufacturers\' instructions. The edge chipping test was performed in an universal testing machine, using a Vickers indenter coupled to it. The surface residual thermal stress was calculated from indentations made on the porcelain layer. Results: The chipping resistance (ReA) was significantly higher for the specimens processed by the CAD-on system (ReA = 612.8±271.8 N/mm). Bilayers made by the Rapid Layer Technique system presented an intermediate ReA mean value of 417.9±187.2 N/mm and the groups in which the porcelain layer was processed by traditional or press-on technique presented the lowest values of chipping resistance, with mean values of 349,7±116,8 N/mm (traditional/slow cooling) 285,6±117,5 N/mm (traditional/fast cooling), 298,4±119,9 N/mm (press-on/slow cooling) and 263,5±107,9 N/mm (press-on/fast cooling). For the groups with porcelain applied on the infrastructure by the traditional and press-on technique, Student\'s t test showed that there was a significant effect of the cooling rate, and the specimens that went through slow cooling rate reached higher ReA values. Only the Rapid Layer Technique group presented mean of surface stresses corresponding to tensile stresses. All other groups exhibited surface compression stresses. Conclusions: there is a significant effect of the material/processing association on the edge chipping resistance of the tested bilayers and regarding the cooling rate effect (slow and fast), the specimens that went through slow cooling rate reached higher values of edge chipping resistance, regardless of the processing method (traditional or press-on). The material/processing combination significantly affected the surface residual stresses of the tested bilayers, however, there was no effect of the cooling rate on the superficial residual thermal stresses levels for the specimens processed by both the traditional technique and the press-on technique.

OBJETIVO: Verificar, através da análise por elementos finitos, a influência do formato da infraestrutura e protocolo de resfriamento nas tensões térmica residuais (TTR) e nas tensões após carregamento oclusal de coroas com infraestrutura de zircônia YTZ-P. MÉTODOS: Foram construídos modelos 3D de coroa em segundo molar inferior com dois diferentes formatos de infraestrutura: uniforme (IU) e anatômico (IA). Análise da transferência de calor foi conduzida com dois protocolos de resfriamento: lento (RL) e rápido (RR). Os dados de temperatura foram utilizados na análise da tensão térmica, na qual foi considerada a mudança do coeficiente de contração térmico linear e do módulo de elasticidade da porcelana próximo a sua Tg. Sobre os modelos com tensões térmicas residuais foi simulado o carregamento oclusal: 400 N distribuídos em 2 áreas de 1 mm2 nas cúspides vestibulares. Foram analisadas as distribuições das tensões máxima principal (1) e mínima principal (3) residuais (após resfriamento) e finais (após carregamento oclusal) na porcelana de cobertura. RESULTADOS: Os modelos com RL apresentaram maiores tensões de tração (1 positiva) e de compressão (3 negativa), além de amplas áreas com ausência de tração (1 negativa) na oclusal e na cervical. Nos modelos com RR as mesmas áreas eram isentas de compressão (3 positiva). Ao comparar as infraestruturas no RL, o modelo com IA apresentou maior área com ausência de tração, menor pico 1 (IA: 27,6 MPa; IU: 32,8 MPa) e maior pico de 3 (IA: -61,2 MPa; IU: -46,8 MPa). Com o carregamento oclusal, notou-se, de modo geral, um pequeno aumento das tensões de tração na face lingual e diminuição da tração na região cervical da face vestibular, para ambos os formatos de infraestrutura. CONCLUSÃO: A distribuição observada nos modelos resfriados rapidamente tende a oferecer menos proteção à propagação de trincas, pois na face oclusal foram geradas regiões sem compressão. Os modelos com IA, quando resfriados lentamente, apresentaram distribuição de tensões, antes e após carregamento oclusal, que pode diminuir o risco de lascamento da porcelana. / OBJECTIVE: To analyze, using a 3D finite element model, the residual thermal stress distribution and occlusal stress distribution in a veneered zirconia crown regarding the framework design and cooling protocol. METHODS: 3D models of second lower molar veneered zirconia crowns were built with two different core designs: uniform (U) or anatomic (A). Heat transfer analyses were conducted with two cooling protocols: slow (S) and fast (F). The output of temperatures was used to calculate thermal stresses. The non-linear increase in porcelain modulus and coefficient of thermal expansion close to its Tg was taken into account. An occlusal load (400 N in two 1 mm2 contact area at the buccal cusps) was applied in the pre-stressed model. The maximum (1) and minimum (3) principal stresses at the porcelain were analyzed. RESULTS: Slowly cooled models showed higher tensile (positive 1) and compressive stresses (negative 3). In addition, tension-free zones were shown in their occlusal and cervical regions, while compression-free zones were shown in the same regions of rapidly cooled models. Regarding the framework design, the anatomic model showed larger tension-free zones at the occlusal face, lower 1 peak (A: 27.6 MPa; U: 32.8 MPa) and higher 3 peak (A: -61.2 MPa; U: -46.8 MPa). After occlusal loading, the tensile stress values increased in the lingual face and decreased in the cervical of buccal face, but the general pattern of residual thermal stress distribution was maintained. CONCLUSION: The stress distribution of rapidly cooled models is less prone to protect the porcelain from crack propagation, because of the compression-free zones in the occlusal and cervical regions. The anatomic design in slowly cooled models showed stress distribution more favorable to prevent porcelain chipping.

O objetivo do trabalho foi determinar o efeito do pH de armazenamento (pH 3,5; 7,0 e 10,0) nos parâmetros de crescimento subcrítico (n e ? f0) de duas porcelanas odontológicas com diferentes microestruturas (com e sem leucita). A hipótese testada foi a de que o pH do meio afeta os parâmetros de crescimento subcrítico dos dois materiais. Duas porcelanas feldspáticas foram avaliadas: 1) Ultropaline Dentina (UD), JenDental/Ucrânia; 2) Veneer Material 7 (VM7), Vita/Alemanha. A porcelana UD é composta de matriz vítrea com dispersão de partículas de segunda fase de leucita, enquanto a porcelana VM7 apresenta exclusivamente fase vítrea. Espécimes em forma de disco com características específicas (diâmetro e espessura) foram sinterizados com os dois materiais seguindo o ciclo proposto pelos fabricantes. Os espécimes foram armazenados em diferentes soluções com pH específico (3,5; 7,0 e 10,0) por 10 dias antes de serem testados. Os parâmetros de fadiga foram obtidos pelo método de fadiga dinâmica utilizando o ensaio de resistência à flexão biaxial (“piston on three balls”) com cinco taxas constantes de carregamento (0,01; 0,1; 1; 10 e 100 MPa/s). A tenacidade à fratura e a dureza foram avaliadas pelo método da fratura por indentação (IF). A microestrutura dos materiais foi analisada por meio de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e análise química por fluorescência de raios X. O efeito do pH no coeficiente de susceptibilidade ao crescimento subcrítico (n) foi diferente para os dois materiais estudados. Os resultados mostraram que, para a porcelana vítrea (VM7), o valor de n não variou significativamente em função do pH. Para a porcelana com leucita (UD), houve uma diminuição do valor de n quando a armazenagem foi feita em pH 3,5. O efeito do pH no parâmetro escalar (? f0) também foi diferente para os dois materiais. Para a porcelana VM7, tanto o pH ácido como o básico resultaram em menores valores de resistência em relação ao pH neutro. Para a porcelana UD, somente a armazenagem em pH básico resultou em queda do valor de ? f0. Os valores de dureza dos dois materiais diminuíram conforme o pH foi aumentado, porém, somente a diferença entre o grupo armazenado a seco e o grupo armazenado em pH 10 foi estatisticamente significativa para as duas porcelanas. Com relação à tenacidade, o pH não influenciou significativamente nas médias obtidas para os dois materiais. Com base nos resultados foi possível concluir que o efeito pH do meio de armazenamento no crescimento subcrítico de porcelanas dontológicas varia de acordo com a microestrutura do material. / The objective of the study was to determine the effect of the pH of the storage medium (pH 3,5; 7,0 e 10,0) on the fatigue parameters (n and ? f0) of two dental porcelains with different microstructures (with and without leucite). The hypothesis tested was that the pH affects the fatigue parameters of both materials. The dental porcelains tested were: 1) Ultropaline Dentin (UD), JenDental/Ucraine; 2) Veneer Material 7 (VM7), Vita/Germany. UD contains leucite and VM7 is only vitreous. Disc specimens were produced with both materials following manufacturers’ firing cycles. The specimens were stored in water solutions with different pHs (3,5; 7,0 e 10,0) for 10 days and after that the fatigue parameters were obtained by means of the dynamic fatigue test. Hardness and fracture toughness were determined by means of the indentation fracture technique. Microstructural analysis of the materials was also carried out. The effect of the pH in the fatigue parameters was different for the two materials tested. The results showed that, for VM7, the n value did not vary as a function of the pH. For porcelain UD, the n value was lower when the specimens where stored in pH 3,5. The parameter ? f0 was also affected by the pH. For both materials, the storage in basic pH resulted in a decrease in the ? f0 value. The hardness of both materials decreased with the increase in the pH of the storage media, and fracture toughness was not affect by the pH. Based on the results, it was possible to conclude that the effect of the pH (of the storage media) on the fatigue parameters of the dental porcelains studied varied according to the porcelain’s microstructure.

Esta dissertação compreende o percurso no desenvolvimento de dois objetos cerâmicos. São exploradas características e possibilidades de criação com o material utilizado - porcelana -, tendo como motivo fragmentos selecionados da obra de Clarice Lispector. A dissertação é composta por descrições e reflexões sobre o processo criativo dos dois objetos e a materialidade da porcelana, esclarecendo as escolhas feitas durante o percurso. Paralelamente, apresenta e detalha os materiais e as técnicas empregadas na produção dos objetos, contribuindo com informações importantes para o meio ceramista. Mostrado como o recorte de um conjunto que inclui o conhecimento de outros materiais e técnicas cerâmicas, a dissertação ressalta a importância da pesquisa técnica e do desenvolvimento prático como motores de um ciclo para o crescimento poético. / This dissertation consists of the paths chosen for the development of two ceramic objects. The features and possibilities of creation with the material - porcelain - are explored, having as motif fragments selected from Clarice Lispector\'s work. The dissertation contains descriptions and thoughts about the creative process of the two objects and porcelain, justifying the choices made. At the same time, it presents in details the materials and technical processes used for making the objects, contributing with important information for ceramists. Chosen as part of a whole wich includes knowledge about other ceramic materials and techniques, the dissertation emphasizes the importance of technical research and practice as engine of a circle for poetic development.

Objetivos: (1) determinar a carga de fratura e o modo de falha de laminados cerâmicos ultrafinos processados via CAD-CAM em função da microestrutura do material (vitrocerâmica à base de dissilicato de lítio ou porcelana à base de leucita); (2) desenvolver metodologia de ciclagem mecânica para determinar o tempo de vida e o modo de falha de laminados cerâmicos ultrafinos processados via CADCAM. Materiais e métodos: dezesseis dentes humanos, incisivos centrais superiores, foram utilizados para confecção dos espécimes. Os dentes sofreram mínimo preparo, em esmalte, para adequada adaptação dos laminados cerâmicos ultrafinos. Os laminados de dissilicato de lítio e de porcelana foram confeccionados via CAD-CAM e cimentados com cimento resinoso sobre os dentes. Quatro espécimes de cada grupo foram levados à máquina de ensaios universal para determinação da carga de fratura dos laminados. Para o desenvolvimento de metodologia para determinação do tempo de vida dos laminados, uma série de testes piloto foi realizada, utilizando-se diferentes parâmetros como: tipo de antagonista (dentes naturais ou roletes metálicos), carga aplicada (20, 30 ou 40 N) e esquema de ciclo mastigatório (incisão ou deslizamento). Os padrões de falha dos laminados foram analisados em um estereomicroscópio, e os resultados obtidos no ensaio de carga de fratura foram analisados por ANOVA e teste de Tukey. Resultados: o valor médio obtido de carga de fratura para o dissilicato de lítio foi de 431,8 ± 217,9 N, enquanto que para a porcelana foi de 454,4 ± 72,1 N. Não houve diferença estatística entre os valores de carga de fratura encontrados, porém, o desvio padrão e o coeficiente de variação da vitrocerâmica foram muito superiores em relação aos da porcelana. Houve diferença no modo de falha dos materiais testados, sendo que a porcelana apresentou um maior número de falha por lascamento e o dissilicato de lítio apresentou maior quantidade de falha da estrutura dental. Na ciclagem mecânica, para cada condição testada, uma resposta diferente foi obtida. No tipo de ciclo incisão, os antagonistas (dente natural) fraturaram quando as cargas de 30 N e 40 N foram aplicadas. No tipo de ciclo deslizamento, o antagonista (dente natural) sofreu desgaste da borda incisal com carga de 30 N. Para o antagonista rolete metálico, quando a carga de 30 N foi aplicada ocorreu fratura do laminado, e quando aplicada a carga de 20 N, houve desgaste excessivo do rolete metálico. Conclusão: (1) o material utilizado não afetou a carga de fratura dos laminados cerâmicos ultrafinos quando o teste estático foi utilizado. Entretanto, o modo de falha foi significativamente diferente, sendo que a porcelana sofreu mais lascamentos do que o dissilicato de lítio; o qual, por sua vez, apresentou a maioria das falhas relacionadas à estrutura dental. (2) Não foi possível determinar uma combinação de parâmetros de ciclagem mecânica que permitisse a determinação dos parâmetros de fadiga para laminados cerâmicos ultrafinos, já que o número máximo de ciclos alcançados foi de 536.818 ciclos. Dessa forma, estudos futuros precisam ser realizados para que uma metodologia apropriada permita determinar parâmetros de fadiga clinicamente relevantes para laminados cerâmicos ultrafinos em dentes anteriores. / Objectives: (1) to determine the fracture load and the failure mode of the ultra-thin ceramic laminates processed via CAD-CAM according to the microstructure of the material (lithium disilicate-based glass-ceramic or leucite-based porcelain); (2) to develop a fatigue methodology capable of determining the lifetime of ultra-thin ceramic laminates processed via CAD-CAM. Materials and methods: sixteen human maxillary central incisors were used to produce the specimens. The teeth required minimal preparation on the enamel for proper adaptation of the ultra-thin ceramic laminates. Ceramic laminates made of lithium disilicate and feldspathic porcelain with thicknesses between 0.3 mm to 0.5 mm were produced via CAD-CAM and cemented with resin cement. Four specimens of each group were taken to a universal testing machine to determine the fracture load of the laminates. For the development of a fatigue methodology, a series of pilot tests was performed using different parameters such as: type of antagonist (natural teeth or metal roller), applied load (20, 30 or 40 N), and type of masticatory cycle (incision or sliding). Failure modes were analysed using a stereomicroscope. Fracture load data were analysed by ANOVA and Tukey\'s test. Results: the mean fracture load obtained for the glass-ceramic was 431.8 ± 217.9 N, while that obtained for the porcelain was 454.4 ± 72.1 N. There was no statistical difference between the mean fracture load values; however, the standard deviation and the coefficient of the variation of the glass-ceramic were both higher than those obtained for the porcelain. There was also a difference in the failure modes for the two materials tested. The porcelain showed a higher number of factures due to chipping and the lithium disilicate showed a higher number of tooth structure failure. The fatigue experiment showed different results depending on the condition analysed. In the incision cycle, the antagonists (natural tooth) fractured when loads of 30 N and 40 N were applied. In the slide type of cycle, the antagonist (natural tooth) suffered wear on the incisal edge after applying 30 N of load. For the metal roller antagonist, when a 30 N load was applied, the ceramic laminate fractured, and when a 20 N load was applied, an excessive wear of the metal roller occurred. Conclusion: (1) The material used did not affect the fracture load of ultra-thin ceramic laminates when the static test was used. However, the failure mode was significantly different, as porcelain suffered more chipping than the lithium disilicate; which, in turn, showed most fails related to the tooth structure. (2) It was not possible to determine the combination of the mechanical cycling parameters that would allow the determination of fatigue parameters for ultra-thin ceramic laminates, since the maximum number of cycles reached was 536,818 cycles. In this way, future studies need to be carried out so that a clinically relevant methodology can be developed to determine the fatigue parameters of ultra-thin ceramic laminates in the anterior teeth.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da temperatura de troca iônica (TI) nas propriedades mecânicas da porcelana Ultrapaline ST e o efeito da TI nos parâmetros de crescimento subcrítico de trincas (SCG) (coeficiente de SCG - n, parâmetro escalar - ?f0), de Weibull (resistência característica - ?0, módulo de Weibull - m) e no comportamento de curva R desta porcelana. 250 discos (12 mm diâmetro x 1 mm espessura) foram fabricados de acordo com as instruções do fabricante, usinados em retificadora plana e polidos até 1 ?m. Para determinar o efeito da temperatura de TI na resistência à flexão biaxial (?), dureza (H) e tenacidade à fratura (KIc), 40 discos foram divididos em 4 grupos (n=10): GI (controle) - sem TI; e GII, GIII e GIV submetidos a TI com KNO3 por 15 min a 450°C; 470°C e 490°C, respectivamente. A ? foi determinada por \"pistão sobre três esferas\" em saliva artificial a 37°C a 10 MPa/s. Para dureza e tenacidade à fratura, foram feitas 3 indentações Vickers em cada espécime (2kg, 30s) e as diagonais e trincas radiais foram medidas e os valores de H e KIc calculados. As médias e desvios-padrão para ? (MPa), H (GPa) e KIc (MPa.m1/2) foram: GI: 57,95 ± 8.97, 7,24 ± 0,79 e 1,14 ± 0,14; GII: 125,04 ± 23,58, 5,80 ± 0,14, 2,62 ± 0,14; GIII: 133,00 ± 11,00, 5,88 ± 0,45, 2,54 ± 0,22; GIV: 137,67 ± 12,05, 5,88 ± 0,17, 2,57 ± 0,10, respectivamente. Para determinação dos parâmetros de SCG e de Weibull, 140 espécimes foram divididos em 2 grupos: GC (controle) e GT (submetidos à TI por 15 min a 470°C). Para determinação de n e de ?f0, 50 espécimes de cada grupo foram testados em saliva artificial a 37°C em flexão biaxial em uma das seguintes taxas de tensão: 10-2, 10-1, 100, 101 e 102 MPa/s. Para determinação dos parâmetros de Weibull, mais 20 espécimes de cada grupo foram ensaiados na taxa de 100 MPa/s. Os valores de n, ?f0, m e ?0 foram, respectivamente (valores entre parênteses representam intervalos de confiança de 95%): 24,1 ± 2,5; 58,1 ± 0,01; 13,8 (10,0 a 18,8) e 60,4 (62,2 a 58,5) para GC e 36,7 ± 7,3; 127,9 ± 0,01; 7,4 (5,3 a 10,1) e 136,8 (129,1 a 144,7) para GT. Para determinação do efeito da TI no curva R, 7 espécimes de cada grupo receberam uma indentação Vickers em uma das seguintes cargas de indentação (kg): 0,18; 0,32; 0,56; 1,0; 3,2. Após armazenados ao ar por 24 h os espécimes foram ensaiados a 10 MPa/s em saliva artificial a 37°C. Os parâmetros ?, ?, q foram, respectivamente: 62,57; 0,12 e 0,2857 para GC e 161,50; 0,34 e -0,0074 para GT. Os valores de k variaram de 0,371 a 0,515 para GC e de 1,240 a 0,804 para GT. Não houve diferença nas propriedades mecânicas entre as três temperaturas de TI testadas. A TI promoveu aumento significativo do valor de n, ?f0 e ?0, entretanto resultou em diminuição do valor de m e também suprimiu o comportamento de curva R, presente no material antes da realização da TI. / The objectives of this study were to determine the influence of different ion exchange (IE) temperatures on mechanical properties of a dental porcelain Ultrapaline ST and the effect of IE on slow crack growth (SCG) (coefficient of SCG - n, scale parameter - ?f0) and Weibull parameters (characteristic strength - ?0; Weibull modulus - m) and R-curve behavior of this porcelain. 250 specimens (12 mm diameter x 1 mm height) were fabricated according to the manufacturer\'s instructions, grounded with a surface-grinding device and polished up to 1?m. To determine the effect of IE temperature on biaxial flexural strength (?), hardness (H) and fracture toughness (KIc), 40 specimens were divided in four groups (n=10) as follow: GI - control (no ion exchange); GII, GIII and GIV submitted to IE with KNO3 for 15 min at 450°C; 470°C e 490°C, respectively. The ? was determined using a piston-on-three-balls device, in artificial saliva at 37°C and constant loading rate of 10 MPa/s. For hardness and fracture toughness, 3 Vickers indentations (2kg, 30s) were made on each specimen. The diagonals and radial cracks were measured in order to calculate H and KIc. Mean and standard deviations values of ? (MPa), H (GPa) and KIc (MPa.m1/2) were: I: 57.95 ± 8.97; 7.24 ± 0.79; 1.14 ± 0.14; II: 125.04 ± 23.58; 5.80 ± 0.14; 2.62 ± 0.14; III: 133.00 ± 11.00; 5.88 ± 0.45; 2.54 ± 0.22; IV: 137.67 ± 12.05; 5.88 ± 0.17; 2.57 ± 0.10, respectively. To determine the effect of IE on SCG and Weibull parameters, 140 specimens were divided in 2 groups: GC (control) and GIE (submitted to IE at 470°C for 15 min). To determine the SCG parameters, 10 specimens of each group were tested in biaxial flexural strength in each one of five constant stress rates: 10-2, 10-1, 100, 101 e 102 MPa/s. To determine the Weibull parameters, 20 specimens of each group were tested in the stress rate of 100 MPa/s. The n, ?f0, m and ?0 (values in parenthesis represent the confidence interval) were: 24.1 ± 2.5; 58.1 ± 0.01; 13.8 (10.0 to 18.8) and 60.4 (62.2 to 58.5) for GC and: 36.7 ± 7.3; 127.9 ± 0.01; 7.4 (5.3 to 10.1) and 136.8 (129.1 to 144.7) for GIE, respectively. To determine the effect of IE on R-curve behavior, 7 specimens of each group received a Vickers indentation in one of the following indentation loads (kg): 0.18; 0.32; 0.56; 1.0; 3.2. After stored on air for 24 h, the specimens were tested biaxial flexure strength in artificial saliva at 37°C in a stress rate of 10 MPa/s. The ?, ?, q parameters were, respectively: 62.57; 0.12 and 0.2857 for GC and 161.50; 0.34 and -0.0074 for GIE. The values of k varied from 0.371 to 0.515 for GC and from 0.34 to 0.0074 for GIE. There are no differences on mechanical properties among the three IE temperatures tested. The IE promoted significantly increase of n, ?f0 and ?0 however, decreased the m value and suppressed the R-curve behavior originally present on material before the IE.

Resumo: As restaurações cerâmicas têm proporcionado resultados satisfatórios estética e biomecanicamente. Porém, a comparação dos dados sobre a distribuição das tensões nos casos de diferentes restaurações suportadas por dente ou por implante é inconclusiva. O objetivo desse estudo foi avaliar, através da análise de elementos finitos bidimensional, a distribuição interna das tensões nos materiais e estruturas de suporte em função de duas possibilidades restauradoras em cerâmica (faceta laminada e coroa total) e dois tipos de suportes (dente natural e implante). Foram confeccionados 8 (oito) modelos (M) no programa AutoCad 2006, variando o tipo de suporte e restauração: MA (controle) - representação do incisivo central maxilar, hígido, seccionado sagitalmente; MB1, MB2 e MB3 - semelhantes ao MA, restaurados com faceta laminada pelo sistema IPS Empress, IPS Empress Esthetic e Laminado Procera, respectivamente; MC1 e MC2 - semelhantes ao MA, com coroa total pelo sistema IPS Empress 2 (MC1) e Procera AllCeram (MC2); MD1 e MD2 - porção coronária semelhante ao MC1 e MC2, respectivamente, com a presença de um implante osseointegrado (Sistema Bränemark - 4,3 X 15,0 mm) e pilar em zircônia. Para análise numérica (Ansys 10.0), os modelos foram carregados (C) sob duas condições (50N): C1 - 45º de inclinação com o longo eixo dental, no terço médio da face palatina; C2 - perpendicular à borda incisal. Adicionalmente, uma terceira condição foi adotada para o MA: C3 - 50N na borda incisal paralelo ao longo eixo dental. Foram obtidas a tensão equivalente de von Mises (σvM) e a máxima tensão principal em tensão (σmax.t) e compressão (σmax.c). Observou-se que C3 proporcionou a menor variação de svM no dente e estruturas de suporte quando comparada à C1 e C2. / Abstract: The ceramics restorations have provided excellent aesthetic and biomechanical clinical results. However, the data about the stress distribution in tooth and implant-supported restorations are inconclusive. Using two-dimensional finite element analysis, the purpose of this study was to evaluate the stress distribution in the materials and support structures based on two ceramics restorative possibilities (laminate veneer and ceramic crown) and two support structures (tooth and implant). 8 models (M) were built in the program AutoCAD 2006, varying the restorations and their support structures: MA (control) - an intact maxillary central incisor in sagittal cut; MB1, MB2 and MB3 - similar to MA, with laminate veneers of IPS Empress, IPS Empress Esthetic and Procera veneer, respectively; MC1 and MC2 - similar to MA, with a full crown of IPS Empress 2 (MC1) and Procera AllCeram (MC2); MD1 and MD2 - coronary portion similar to MC, with an osseointegrated implant (Bränemark System - 4.3 X 15.0 mm) and zircon abutment. To the numerical analysis (Ansys 10.0), the following loadings (L) were performed (50N): L1 - on the medium third of the lingual face, in 45º with the dental long axis; L2 - perpendicular to the incisal edge; L3 - 50N in the incisal edge parallel to the tooth long axis (only for the natural tooth). The von Mises equivalent stress (σvM) and maximum principal stress in tension (σmax.t) and compression (σmax.c) were obtained. It was observed that L3 provided the smallest variation of σvM in the tooth and support structures in comparison with L1 and L2. The beam3 elements used for the periodontal ligament modeling showed an appropriate behavior for parallel loading. In the MB and MC, the ceramics increased the σvM in the adhesive interface, mainly for Procera. In the models with implant, the IPS Empress2 showed higher σvM than that for Procera AllCeram. / Orientador: Eduardo Passos Rocha / Coorientador: Paulo Henrique dos Santos / Banca: Altair Antoninha Del Bel Cury / Banca: Wirley Gonçalves Assunção / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-10-31Bitstream added on 2014-06-13T20:06:16Z : No. of bitstreams: 1 archangelo_cm_dr_araca.pdf: 3340208 bytes, checksum: 53b104f834f13f3fac3b5838d3d64527 (MD5) / Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar através do método dos elementos finitos tridimensional (3D FEA), o comportamento mecânico de uma faceta laminada de cerâmica e do cimento resionoso em um 1o pré-molar maxilar, variando a redução (parcial ou total) da cúspide vestibular. Material e método: Baseado em imagens micro-tomográficas (μCT) 2 modelos (M) tridimensionais foram construídos no programa Solidworks 2007 variando a redução da cúspide vestibular, sendo Mp o modelo composto pelo dente pré-molar restaurado com uma faceta laminada de cerâmica, com redução parcial da cúspide vestibular e Mt, o modelo semelhante ao Mp, porém com redução total da cúspide vestibular. O programa de elementos finitos ANSYS Workbench 10.0 foi utilizado para realizar as análises. O carregamento (150 N) foi aplicado próximo à ponta de cúspide vestibular, com 45º de inclinação. Foram utilizados os critérios da máxima tensão principal ( max) e da máxima tensão cisalhante ( shear) na faceta laminada e na camada de cimento resinoso. Resultados: O Mt mostrou menor shear em 9 das 12 áreas analisadas quando comparado ao Mp. O Mp mostrou menor variação da max (de -3,13 para 14,4 MPa) que o Mt para a lâmina de cerâmica (de -2,08 para 24,3 MPa) A camada de cimento apresentou variação de max semelhante entre os Mp e Mt. Os critérios de tensões utilizados não evidenciaram valores além dos limites estabelecidos para a falha estrutural do material estudado. Conclusão: O laminado cerâmico e a camada de cimento resinoso apresentaram comportamento mecânico favorável para a restauração do pré-molar frente ao carregamento adotado. O tipo de redução de cúspide não influenciou no aumento expressivo das tensões principal e cisalhante. O Mp apresentou menores valores de max em tração quando comparado ao Mt. O Mp e o Mt apresentaram comportamento favorável com relação as forças cisalhantes, sendo as maiores tensões. / Objectives: Using 3-D finite element analysis (FEA) and μCT data, the aim of this study was to evaluate the behavior of the laminate veneer and the resin luting cement in a maxillary premolar with the buccal cusp partially or completed covered. Material and method: 2 3-D FEA models of a maxillary premolar were built from μCT data. All models were restored with a feldspathic laminate veneer using Solidworks. A similar tooth reduction (0.5mm) was applied for two models. The buccal cusp reduction of the premolar followed two configurations: Model (Mt) - buccal cusp completely covered by veneer; and Model (Mp) - buccal cusp partially covered by veneer. The loading (150N, in 45o) was performed on the buccal cusp of each premolar. Appropriate boundary condition was applied at the periodontal ligament surfaces and ANSYS (10.0) was used to obtain the maximum shear stress ( shear) and maximum principal stress ( max) for the laminate veneer and resin luting cement layer. Results: The Mp showed higher shear than Mt in 9 to 12 analyzed areas. The Mp showed smallest variation of max in laminate veneer (from -3,13 to 14,4 MPa) compared with Mt (from - 2,08 to 24,3 MPa). The resin luting cement showed similar variation of max between Mp and Mt (from -3.13 to 12.2 MPa) and (from -1.61 to 14.1 MPa), respectively. None of the structures exceeded the ultimate tensile strength or the shear bond strength to dentin and enamel. Conclusion: The laminate veneer and the resin luting cement layer showed an adequate behavior when veneer was applied in premolars. Cusp reduction did not affect significant increase in max and shear. In general, the Mp showed better behavior ( max) than Mt. The Mt showed better behavior ( shear) than Mp.