Resistência à flexão e microestrutura de vidro-cerâmicas feldspáticas processadas por injeção em moldes à alta temperatura

Enquanto os métodos tradicionais de processamento de restaurações cerâmicas tornaram-se notórios por sua complexidade, as técnicas mais modernas vêm privilegiando a simplicidade de execução e a automação. Dentre estas, destaca-se a injeção em moldes, que recentemente, foi associada a métodos CAD-CAM. Estudos anteriores demonstraram a viabilidade de utilização de um vidro feldspático de baixa expansão térmica, Alpha (Vita Zahnfabrik), para injeção, porém, faltam informações quanto às propriedades mecânicas e a microestrutura deste material quando submetido à injeção. Os objetivos deste estudo são: produzir pastilhas vidrocerâmicas para injeção a quente a partir de Alpha e da mistura deste vidro com partículas de alumina e zircônia; avaliar a resistência à flexão dos materiais processados, e compará-la a um material compatível existente no mercado (PM9 - Vita Zahnfabrik); estudar a estrutura microscópica dos materiais e correlacioná-la com suas propriedades mecânicas; identificar por meio de difração de raios X a formação de fases cristalinas durante as diferentes etapas de processamento. A injeção aumentou a resistência do vidro Alpha devido à redução na quantidade e tamanho dos defeitos internos, principalmente porosidades. Apesar de ter sido observada nucleação de cristais nos dois materiais, durante o processamento, não foi possível determinar de que forma este fenômeno afetou as propriedades mecânicas dos materiais. Não foi detectada alteração no padrão de distribuição das fases cristalinas observadas em microscópio eletrônico de varredura antes e depois da injeção. Não foi verificada diferença estatística significante entre a resistência à flexão de Alpha injetado e PM9. A adição de partículas de alumina e zirconia ao vidro Alpha provocou redução da resistência, devido à formação de aglomerados durante a confecção das pastilhas e a incapacidade da injeção em dispersá-los. Tais aglomerados funcionaram como concentradores de tensões, enfraquecendo o material.

Distribuição de tensões em próteses parciais fixas posteriores livres de metal com retentores intracoronários: análise em elementos finitos

Para reabilitar a ausência de um elemento dentário posterior, as próteses parciais fixas (PPF) com retentores intracoronários são uma alternativa aos implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de tensões nessas próteses com três combinações de materiais: cerâmica de zircônia parcialmente estabilizada por ítria (ZPEI) revestida por cerâmica de fluorapatita (α), cerâmica de dissilicato de lítio (β) ou compósito fibrorreforçado (γ). Na composição α, foram analisadas a presença ou ausência da cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais e três variações na área total da seção transversal dos conectores (4 mm de largura x 3,2, 4,2 ou 5,2 mm de altura). Em 8 modelos bidimensionais de elementos finitos, uma carga vertical de 500 N foi aplicada na fossa central do pôntico e as tensões principais máximas (tração) e mínimas (compressão) foram apontadas em MPa. Inicialmente foram avaliados os 6 modelos com PPF de ZPEI e suas variações. Os maiores valores das tensões de tração foram encontrados no terço cervical dos conectores. Quando presente nestas regiões, a cerâmica de revestimento recebeu tensões acima do limite de sua resistência à flexão. Na comparação entre os modelos sem cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais, mesmo aquele com conectores de 3,2 x 4 mm, cuja infraestrutura apresentava 2,5 x 3 mm, poderia ser recomendado para uso clínico. Altos valores de tensões de compressão foram registrados entre o terço oclusal e médio dos conectores, correspondente à união entre as cerâmicas, o que poderia ocasionar, devido à flexão, falhas adesivas. Posteriormente, o modelo de ZPEI com a cerâmica de fluorapatita ausente da parede cervical das caixas proximais e área total dos conectores de 4,2 x 4 mm foi comparado aos dois outros materiais com conectores de mesma área. Na PPF de dissilicato de lítio, os valores representaram uma provável violação do limite de sua resistência à flexão. A PPF de compósito fibrorreforçado apresentou tensões bem abaixo do limite de resistência à flexão de sua infraestrutura, mas, como no modelo de ZPEI, tensões compressivas se concentraram com alto valor entre o terço oclusal e médio dos conectores, local de união entre a resina composta e a infraestrutura de fibras. Os resultados mostraram que a cerâmica de dissilicato de lítio e a presença da cerâmica de fluorapatita na parede cervical das caixas proximais deveriam ser contraindicadas para a condição proposta. Parece viável uma área de conectores na infraestrutura de ZPEI com no mínimo 2,5 x 3 mm. A PPF de compósito fibrorreforçado apresenta resistência estrutural para a situação estudada, mas, como também aquelas compostas de ZPEI, aparenta ter como pontos fracos a adesão entre a infraestrutura e o material de cobertura e a própria resistência deste último.

Influence of LiB3O5 structure on microstructure and optical properties of ZrO2, thin films prepared by electron beam evaporation

ZrO2 thin films were deposited bill using an electron beam evaporation technique on three kinds of lithium triborate (LiB3O5 or LBO) substrates with the surfaces at specified crystalline orientations. The influences of the LBO structure on the structural and optical properties of ZrO2 thin films are studied by spectrophotometer and x-ray diffraction. The results indicate that the substrate structure has obvious effects on the structural end optical properties of the film: namely. the ZrO2 thin film deposited on the X-LBO, Y-LBO and Z-LBO orients to m(-212), m(021) and o(130) directions. It is also found that the ZrO2 thin film with m(021) has the highest refractive index and the least lattice misfit.

测量薄膜微粗糙度的总积分散射仪

介绍了一种检测光学薄膜表面总积分散射（TIS）分布的总积分散射仪。对仪器的基本结构、理论基础、测量原理以及系统性能等进行了阐述，提出了抑制系统噪音和提高测量精度的有效措施。利用该仪器对K9基底上的银（Ag）膜和氧化锆（ZrO2）薄膜进行了测量，并根据标量散射理论得到了表面均方根（RMS）粗糙度。利用光学轮廓仪和原子力显微镜（AFM）分别测量了上述Ag膜和ZrO2薄膜的表面均方根粗糙度，并与总积分散射仪所得的粗糙度进行了比较。结果表明，根据测量的薄膜表面总积分散射计算得到的表面均方根粗糙度与光学轮廓仪及原子

Layer uniformity of glancing angle deposition

Some results of an investigation on the layer thickness uniformity of glancing angle deposition are presented. A zirconia monolayer has been deposited by glancing angle deposition to analyze the layer thickness uniformity. The experimental results indicate that the thickness variation over the substrate is less than 0. 1%, which is considered as good uniformity. It is found that the non-uniformity of experimental results is larger than that of the theoretical results. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Influence of oxygen plasma treatment on properties of ZrO2 films prepared by e-beam evaporation techniques

Zirconia films were prepared by e-beam evaporation, and oxygen plasma treatment was used to modify film properties. Spectrophotometry, x-ray diffractometry (XRD), and atomic force microscopy were used to characterize refractive index, extinction coefficient, rnicrostructure, and surface roughness, respectively. The experimental results indicate that both refractive index and extinction coefficient of the films were reduced slightly after oxygen plasma treatment, with the decrease of intrinsic stress and surface roughness. From XRD spectra, the intensity decrease of the T(110) diffraction peak was clearly observed after the treatment, which was caused by the restructuring of the film atoms. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Influence of ytterbia content on residual stress and microstructure of Y2O3-ZrO2 thin films prepared by EB-PVD

Y2O3 stabilized ZrO2 (YSZ) thin films with different Y2O3 molar contents (0, 3, 7, and 12 mol%) are deposited on BK7 substrates by electron-beam evaporation technique. The effects of different Y2O3 contents on residual stresses and structures of YSZ thin films are studied. Residual stresses are investigated by means of two different techniques: the curvature measurement and x- ray diffraction method. It is found that the evolution of residual stresses of YSZ thin films by the two different methods is consistent. Residual stresses of films transform from compressive stress into tensile stress and the tensile stress increases monotonically with the increase of Y2O3 content. At the same time, the structures of these films change from the mixture of amorphous and monoclinic phases into high temperature cubic phase. The variations of residual stress correspond to the evolution of structures induced by adding of Y2O3 content.

沉积温度对氧化钇稳定氧化锆薄膜残余应力的影响

采用自制掺摩尔分数12%的Y2O3的ZrO2混合颗粒料为原料,在不同的沉积温度下用电子束蒸发方法沉积氧化钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜样品。利用ZYGOMarkⅢ-GPI数字波面干涉仪对氧化钇稳定氧化锆薄膜的残余应力进行了研究,讨论了沉积温度对残余应力的影响。实验结果表明:随沉积温度升高,氧化钇稳定氧化锆薄膜中残余应力状态由张应力变为压应力,且压应力值随着沉积温度升高而增大;用X射线衍射仪表征了不同沉积温度下氧化钇稳定氧化锆薄膜的微观结构,探讨了薄膜微观结构与其应力的对应关系,并对比了纯ZrO2薄膜表现出的应力状态。

Influence of ZrO2 in HfO2 on reflectance of HfO2/SiO2 multilayer at 248 nm prepared by electron-beam evaporation

Influence of ZrO2 in HfO2 on the reflectance of HfO2/SiO2 multilayer at 248 nm was investigated. Two kinds of HfO2 with different ZrO2 content were chosen as high refractive index material and the same kind of SiO2 as low refractive index material to prepare the mirrors by electron-beam evaporation. The impurities in two kinds of HfO2 starting coating materials and in their corresponding single layer thin films were determined through glow discharge mass spectrum (GDMS) technology and secondary ion mass spectrometry (SIMS) equipment, respectively. It showed that between the two kinds of HfO2, either the bulk materials or their corresponding films, the difference of ZrO2 was much larger than that of the other impurities such as Ti and Fe. It is the Zr element that affects the property of thin films. Both in theoretical and in experimental, the mirror prepared with the HfO2 starting material containing more Zr content has a lower reflectance. Because the extinction coefficient of zirconia is relatively high in UV region, it can be treated as one kind of absorbing defects to influence the optical property of the mirrors. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Resistência de união entre cimentos resinosos autoadesivos e cerâmicas de zircônia policristalina

O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência de união a microtração de cimentos resinosos autoadesivos a cerâmicas de zircônia policristalina. Dezoito blocos cerâmicos de zircônia 3Y-TZP (9 LAVA e 9 LAVA Plus) foram jateados com partículas de 50 m de Al2O3por 20 s com pressão de 28 psi a uma distância de 10 mm. Os blocos cerâmicos foram duplicados em resina composta (Point 4, Kerr) por moldagem com silicone. Os blocos de resina composta foram cimentados à superfície jateada da zircônia usando três diferentes cimentos resinosos autoadesivos: (1) RelyX Unicem 2 (3M ESPE); (2) SmartCem 2 (Dentsply); (3) Speedcem (Ivoclar Vivadent). Após 24 h imersos em água destilada a 37oC, os blocos cimentados foram cortados em palitos para testes de microtração,com área da interface adesiva de 1 mm2 0,2 mm, e tensionados até a fratura. Os resultados foram analisados pelo teste de análise de variância de dois fatores e pelo teste de comparações múltiplas LSD (α=0.05). As amostras fraturadas foram analisadas com microscopia eletrônica de varredura (MEV) e o modo de falha foi registrado. A topografia das superfícies cerâmicas antes e após o jateamento foi comparada por microscopia de força atômica (AFM). A resistência de união do cimento Speedcem à zircônia foi estatisticamente superior àquela reportada pelos cimentos RelyX Unicem 2 e SmartCem 2, independentemente da cerâmica usada (p<0,05). O fator cerâmica não teve influência estatística na resistência de união. A interação entre os dois fatores se mostrou significativa (p<0,05). O modo de fratura associado ao SmartCem 2 foi quase exclusivamente adesiva, enquanto oRelyX Unicem 2e o Speedcem exibiram um maior percentual de falhas mistas. Não foram observadas falhas coesivas. O AFM não revelou diferença no padrão de topografia de superfície entre as duas cerâmicas antes ou após o jateamento. Concluiu-se que o cimento Speedcem foi superior na adesão a cerâmicas de zircônia policristalina.

CHANNELING ALIGNMENT FOR EPITAXIAL LIGHT-MASS FILM ON HEAVY-MASS SUBSTRATE

A simple procedure for obtaining a background-free backscattering spectrum of a light-mass film on a heavy-mass substrate by a normal incidence/grazing exit geometry has been described. Using this method such films can be aligned rapidly and accurately, and the impurity or defect information on the films can be obtained without need for realignment. Example is given from MeV Li-3+ analysis of a deposited film of Si on a single crystal substrate of yttria-stabilized, cubic zirconia.