Cerâmica Industrial
https://ceramicaindustrial.org.br/article/doi/10.4322/cerind.2024.040
Cerâmica Industrial
Regular Cerâmica dentária

Análise ceramográfica de biomateriais cerâmicos odontológicos

Ceramographic analysis of dental ceramic biomaterials

Análisis ceramográfico de biomateriales cerámicos dentales

Lílian Cristina Côcco, Gustavo George Verdieri Nuernberg, Marlon Wesley Machado Cunico

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Resumo

Para um biomaterial cerâmico as variáveis temperatura de queima, formato de partícula, distribuição de tamanho de partícula e composição química podem ter um impacto significativo na formação da sua microestrutura. Assim sendo, é crucial examinar o material processado usando a técnica de ceramografia. Desta forma, devem ser analisadas características das fases cristalinas, tais como porcentagem de cristalinidade, distribuição do tamanho de grãos e formato dos grãos formados, entre outras. Um material biocerâmico sinterizado consiste tipicamente de fase cristalina circundada por uma fase vítrea, porém este tipo de dado não se encontra facilmente na literatura. Desta forma, este estudo investigou 6 diferentes biocerâmicas comerciais (IPS e.max Ceram® Power Dentin A2 e A3, Baot® Dentine JC A1, IPS Style® Ceram Incisal I1, Super Porcelana EX-3 A1B e InSync® Dentin A1), obtendo-se dez imagens ceramográficas de cada amostra sinterizada, sendo calculados seus respectivos tamanho médio de grãos e cristalinidade para comparação, além de distribuição de tamanho de grãos. Os resultados revelaram tamanhos de grãos bastante similares, variando de 10 a 15 μm, enquanto a amostra de Super Porcelana EX-3 A1B destacou-se das demais com relação à sua cristalinidade média de 4,8%. A técnica aqui descrita pode ser usada para facilitar a aplicação em diversas outras matrizes, não somente cerâmica dental, ajudando em estudos de composição química e otimização de condições de sinterização, entre outras finalidades.

Palavras-chave

Ceramografia; biomateriais cerâmicos; cerâmica dental; tamanho médio de grãos; cristalinidade.

Abstract

For a ceramic biomaterial, the variables of firing temperature, particle shape, particle size distribution and chemical composition can have a significant impact on the formation of its microstructure. Therefore, it is crucial to examine the processed material using the ceramography technique. Hence, characteristics of the crystalline phases must be analyzed as the percentage of crystallinity, grain size distribution and shape of the grains formed, among others. A sintered bioceramic material typically consists of a crystalline phase surrounded by a glassy phase, but this type of data is not easily found in the literature. Thus, this study investigated 6 different commercial bioceramics (IPS e.max Ceram® Power Dentin A2 and A3, Baot® Dentine JC A1, IPS Style® Ceram Incisal I1, Super Porcelain EX-3 A1B and InSync® Dentin A1). Ten ceramographic images of each sintered sample were taken, and their respective average grain size and crystallinity were calculated for comparison, in addition to grain size distribution. The results revealed very similar grain sizes, ranging from 10 to 15 μm, while the Super Porcelain EX-3 A1B sample stood out from the others with regards to its average crystallinity of 4.8%. The technique described here can be used for several other matrices, not just dental ceramics, helping in studies of chemical composition and optimization of sintering conditions, among other purposes.

Keywords

Ceramography; ceramic biomaterials; dental ceramics; average grain size; crystallinity.

Resumen

Para un biomaterial cerámico, las variables de temperatura de cocción, forma de partícula, distribución de tamaño de partícula y composición química pueden tener un impacto significativo en la formación de su microestructura. Por tanto, es fundamental examinar el material procesado mediante la técnica de ceramografía. De este modo, se deben analizar características de las fases cristalinas como el porcentaje de cristalinidad, distribución granulométrica y forma de los granos formados, entre otras. Un material biocerámico sinterizado normalmente consta de una fase cristalina rodeada por una fase vítrea, pero este tipo de datos no se encuentra fácilmente en la literatura. Así, este estudio investigó 6 biocerámicas comerciales diferentes (IPS e.max Ceram® Power Dentin A2 y A3, Baot® Dentine JC A1, IPS Style® Ceram Incisal I1, Super Porcelain EX-3 A1B e InSync® Dentin A1). Se tomaron diez imágenes ceramográficas de cada muestra sinterizada y se calcularon sus respectivos tamaños de grano promedio y cristalinidad para compararlas, además de la distribución del tamaño de grano. Los resultados revelaron tamaños de grano muy similares, que oscilaban entre 10 y 15 μm, mientras que la muestra Super Porcelain EX-3 A1B se destacó de las demás por su cristalinidad media del 4,8%. La técnica aquí descrita se puede utilizar para varias otras matrices, no solo para cerámica dental, ayudando en estudios de composición química y optimización de las condiciones de sinterización, entre otros propósitos.

Palabras clave

Ceramografía; biomateriales cerámicos; cerámica dental; tamaño medio de grano; cristalinidad.

Submetido em:
21/12/2023

Revisado em:
19/01/2024

Aceito em:
05/02/2024

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