Orientador: Marcelo Ferraz Mesquita

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba

Resumo: Um esforço considerável tem sido feito pelos fabricantes e pesquisadores em alterar a propriedade das superfícies de materiais odontológicos como a zircônia e o titânio, através de tratamentos químicos e mecânicos. A nova tecnologia de plasmas atmosféricos não térmicos (NTP) tem o potencial...

Resumo: Um esforço considerável tem sido feito pelos fabricantes e pesquisadores em alterar a propriedade das superfícies de materiais odontológicos como a zircônia e o titânio, através de tratamentos químicos e mecânicos. A nova tecnologia de plasmas atmosféricos não térmicos (NTP) tem o potencial de alterar quimicamente a superfície tanto da zircônia quanto do titânio. A proposta dos trabalhos realizados foi analisar a possível alteração química promovida pelo NTP através da determinação dos níveis de energia das superfícies (SE) de Y-TZP e Ti após o tratamento com NTP (1), caracterização química de suas superfícies (2), avaliação dos parâmetros de rugosidade e níveis de SE de superfícies de Y-TZP jateadas e polidas antes e após a aplicação do NTP (3), e a resistência à microtração (MTBS) de palitos de Y-TZP com diferentes métodos de tratamento, cimentados em palitos de reina composta (4). Para tal, discos de Y-TZP e Ti foram obtidos, submetidos à aplicação de NTP e avaliados quanto ao nível de SE. A quantificação de elementos químicos de ambas as superfícies foi realizada via espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios x (XPS), antes a e após a aplicação do NTP. Os parâmetros de rugosidade, Sa e Sq, para a superfície de YTZP jateada e polida, foram estabelecidos por interferometria (IFM), e níveis de SE, estabelecidas pelo emprego do medidor óptico de ângulo de contato. Amostras de Y-TZP sem e com aplicação de NTP receberam um dos quatro tratamentos a seguir: jateamento de Al2O3, aplicação de 10-metacriloiloxidecil dihidrogeno fosfato, jateamento + MDP; sem tratamento e submetidos ao MTBS. Os dados foram submetidos a análises de variância one way, modelo misto de anova, teste de comparação múltipla de Tukey e test-t. Foi observado aumento significativo nos valores de SE para todas as superfícies submetidas à aplicação de NTP. A análise de XPS detectou principalmente, aumento da presença do elemento O e diminuição do elemento C, tanto na superfície da Y-TZP quanto na do Ti. As superfícies polida e jateada da Y-TZP apresentaram o mesmo nível de SE após a aplicação do NTP e todas as superfícies de Y-TZP tratadas com NTP apresentaram valores mais elevados de MTBS. A tecnologia de NTP alterou quimicamente as superfícies de Y-TZP e do Ti. Os resultados mostram que a utilização de NTP no processo de adesão pode ser promissor, no sentido de aumentar a adesão de materiais cerâmicos e metálicos

Abstract: There have been considerable efforts by many manufacturers and researchers to modify the surface properties of zirconia and titanium, mechanically and chemically by various surface treatments. Novel non-thermal plasma (NTP) technology has the potential to address surface changes of Y-TZP...

Abstract: There have been considerable efforts by many manufacturers and researchers to modify the surface properties of zirconia and titanium, mechanically and chemically by various surface treatments. Novel non-thermal plasma (NTP) technology has the potential to address surface changes of Y-TZP and Ti surfaces. The aim of the following studies was (1) to determine the surface energy (SE) levels of Y-TZP and Ti surfaces after NTP treatment; (2) chemically characterize their surfaces; (3) evaluate roughness parameters and SE levels of roughened YTZP specimens before and after NTP treatment; and (4) test the microtensile strength (MTBS) of Y-TZP specimens after a combination of different surface conditioning methods. Y-TZP and Ti discs were obtained from the manufacturer and were treated with a handheld NTP device followed by SE evaluation. Survey scans and quantification of the elements were also performed via X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) prior and after NTP. Roughness paramenters, Sa and Sq, for the roughened Y-TZP surfaces were determined by Interferometry (IFM) and SE levels evaluated by the optical contact angle meter OCA 20. Furthermore, Y-TZP specimens with and without NTP application received one of the four following treatments: sand-blasting, 10-methacryloyloxydecyl dihydrogenphosphate application (MDP), sand-blasting + MDP, or baseline (no treatment) and were submitted to MTBS. Data analysis was performed by one-way anova, mixed model, Tukey test and t-test. Significant augmentation of SE values was observed in all NTP treated groups. XPS detected a large increase in the O element fraction and a decrease in C element on both Y-TZP and Ti surfaces. Different roughness profiles of Y-TZP specimens showed the same SE levels after NTP treatment, and all Y-TZP NTP treated specimens showed higher bond strength than the untreated counterparts. The non-thermal plasma technology had the capability of changing the surface chemistry of the different substrates tested and it appears to be very promising in adhesion processes