Air-particle abrasion on zirconia ceramic using different protocols: Effects on biaxial flexural strength after cyclic loading, phase transformation and surface topography

This study evaluated the effect of different air-particle abrasion protocols on the biaxial flexural strength and structural stability of zirconia ceramics. Zirconia ceramic specimens (ISO 6872) (Lava, 3M ESPE) were obtained (N=336). The specimens (N=118, n=20 per group) were randomly assigned to one of the air-abrasion protocols: Gr1: Control (as-sintered); Gr2: 50 μm Al2O3 (2.5 bar); Gr3: 50 μm Al2O3 (3.5 bar); Gr4: 110 μm Al2O3(2.5 bar); Gr5: 110 μm Al2O3 (3.5 bar); Gr6: 30 μm SiO2 (2.5 bar) (CoJet); Gr7: 30 μm SiO2(3.5 bar); Gr8: 110 μm SiO2 (2.5 bar) (Rocatec Plus); and Gr9: 110 μm SiO2 (3.5 bar) (duration: 20 s, distance: 10 mm). While half of the specimens were tested immediately, the other half was subjected to cyclic loading in water (100,000 cycles; 50 N, 4 Hz, 37 °°C) prior to biaxial flexural strength test (ISO 6872). Phase transformation (t→m), relative amount of transformed monoclinic zirconia (FM), transformed zone depth (TZD) and surface roughness were measured. Particle type (p=0.2746), pressure (p=0.5084) and cyclic loading (p=0.1610) did not influence the flexural strength. Except for the air-abraded group with 110 μm Al2O3 at 3.5 bar, all air-abrasion protocols increased the biaxial flexural strength (MPa) (Controlnon-aged: 1030±153, Controlaged: 1138±138; Experimentalnon-aged: 1307±184-1554±124; Experimentalaged: 1308±118-1451±135) in both non-aged and aged conditions, respectively. Surface roughness (Ra) was the highest with 110 μm Al2O3(0.84 μm. FM values ranged from 0% to 27.21%, higher value for the Rocatec Plus (110 μm SiO2) and 110 μm Al2O3 groups at 3.5 bar pressure. TZD ranged between 0 and 1.43 μm, with the highest values for Rocatec Plus and 110 μm Al2O3 groups at 3.5 bar pressure. © 2013 Elsevier Ltd.

Red shift and higher photoluminescence emission of CCTO thin films undergoing pressure treatment

CCTO thin films were deposited on Pt(1 1 1)/Ti/SiO2/Si substrates using a chemical (polymeric precursor) and pressure method. Pressure effects on CCTO thin films were evaluated by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and optical properties which revealed that a pressure film (PF) is denser and more homogeneous than a chemical film (CF). Pressure also causes a decrease in the band gap and an increase in the photoluminescence (PL) emission of CCTO films which suggests that the pressure facilitates the displacement of Ti in the titanate clusters and the charge transference from TiO6 to [TiO5V0z], [TiO5V0z] to [CaO11V0z] and [TiO5V0z] to [CuO4]x. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

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