Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia moderna de restauração dentária, o óxido de zircônio tem se tornado gradualmente uma escolha importante para materiais de restauração dentária devido às suas excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade superior.
Como um material cerâmico de alto desempenho, o óxido de zircônio não só apresenta um desempenho robusto, como também atende às necessidades estéticas dos pacientes. Ao avaliar o desempenho dos materiais de óxido de zircônio, a tenacidade à fratura é um indicador importante que afeta diretamente a vida útil clínica e a confiabilidade da restauração.
O que é tenacidade à fratura?
A tenacidade à fratura é definida como a capacidade de um material de resistir à fratura na presença de uma trinca, geralmente em unidades de MPa·m1/2.
Este indicador quantifica a capacidade de um material de impedir que fissuras continuem a se expandir quando submetido a tensões. Para materiais de restauração dentária, maior tenacidade à fratura significa maior vida útil. Em aplicações práticas, a tenacidade à fratura afeta diretamente a confiabilidade e a durabilidade do material, e suas propriedades, microestrutura, processo de preparação e tratamento de superfície são fatores importantes que afetam a tenacidade à fratura.
Tenacidade à fratura da zircônia
O óxido de zircônio possui um mecanismo único de tenacificação por transformação de fase, que é a chave para uma excelente tenacidade à fratura. Quando o material é afetado por tensões, a transformação da fase tetragonal para a fase monoclínica causa expansão de volume e gera um campo de tensões compressivas na ponta da trinca, o que pode inibir efetivamente a propagação da trinca. Essa transformação de fase induzida por tensões é a razão essencial pela qual a zircônia apresenta alta tenacidade à fratura.
A microestrutura tem uma influência decisiva na tenacidade à fratura. O tamanho, a distribuição e a orientação dos grãos do material afetam o efeito de tenacidade por transformação de fase. Grãos menores são mais propícios à melhoria da estabilidade do material, mas grãos muito pequenos reduzem o efeito de tenacidade por transformação de fase. Portanto, a otimização do tamanho dos grãos desempenha um papel importante na melhoria da tenacidade à fratura.
Comparação da tenacidade à fratura de diferentes tipos de zircônia
Diferentes tipos de zircônia apresentam diferentes tenacidade à fratura. A zircônia 3Y-TZP tradicional apresenta uma tenacidade à fratura mais alta, de cerca de 6,9 MPa·m², devido ao seu maior teor de fase tetragonal, o que a torna um material com excelente desempenho clínico e transparência relativamente alta.
Pesquisas recentes mostram que a adição de fase cúbica torna a zircônia mais transparente, mas a tenacidade à fratura diminui. A tenacidade à fratura de algumas zircônias altamente transparentes pode ser tão baixa quanto 5,0 MPa·m², e o novo material de zircônia multicamadas possui um design de estrutura gradiente razoável, mantendo tenacidade à fratura suficiente e alcançando bons efeitos estéticos.
Efeito do tratamento de superfície na tenacidade à fratura
Os processos de tratamento de superfície têm um efeito complexo na tenacidade à fratura. A retificação adequada pode melhorar a tenacidade à fratura induzindo tensão superficial, mas a retificação excessiva pode ter o efeito oposto, resultando em defeitos superficiais.
Da mesma forma, processos de polimento fino também podem melhorar a qualidade da superfície e a tenacidade à fratura.
O glazeamento também é um tipo de tratamento de superfície. Este processo pode melhorar o efeito estético, mas pode reduzir a tenacidade à fratura da zircônia. De acordo com dados experimentais, a tenacidade à fratura de amostras de zircônia tratadas com glazeamento é significativamente menor do que a de amostras que foram apenas polidas.
Embora o tratamento térmico possa aliviar o estresse do processamento, ele também pode causar mudanças de fase, afetando assim a tenacidade à fratura.
Portanto, o processo de tratamento de superfície mais adequado deve ser selecionado com cautela.
Sugestões de aplicação clínica
Na aplicação clínica, a seleção de materiais de óxido de zircônio precisa considerar diversos fatores de forma abrangente. Com base na avaliação da tenacidade à fratura, recomendamos que você priorize os requisitos funcionais do local da restauração ao selecionar os materiais de restauração.
Para áreas como os dentes posteriores, que muitas vezes precisam suportar maiores forças de mastigação, recomendamos que você escolha o óxido de zircônio 3Y-TZP com maior tenacidade à fratura, enquanto para os dentes anteriores, você pode escolher o óxido de zircônio de alta transparência para manter um equilíbrio entre beleza e desempenho.
A otimização do processo cirúrgico clínico é fundamental para manter a tenacidade do material à fratura. Recomendamos o uso da tecnologia de processamento CAD/CAM, que é uma tecnologia de processamento de precisão que garante a precisão da sua restauração. Ao mesmo tempo, a força e o tempo de polimento devem ser rigorosamente controlados durante o tratamento de superfície. É recomendável utilizar um procedimento de polimento passo a passo para evitar concentração excessiva de tensões.
Conclusão
A tenacidade à fratura, como principal índice de desempenho dos materiais de zircônia, desempenha um papel muito importante no uso a longo prazo e na confiabilidade das restaurações. Agradecemos a leitura deste artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo.
Leitura adicional: Guia de materiais de zircônia