dc.creator | Aurélio, Iana Lamadrid | |
dc.date.accessioned | 2018-08-06T21:42:04Z | |
dc.date.available | 2018-08-06T21:42:04Z | |
dc.date.issued | 2017-10-20 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14021 | |
dc.description.abstract | This thesis evaluated an extended glaze firing (EG) versus the conventional glaze firing (G,
manufacturer-recommended) for finishing of densely sintered ceramics indicated for machining in
CAD-CAM (Computer Aided Design; Computer Aided Machining) systems. Initially, the effects of
both firings on ceramic surface crack healing, residual stresses, optical characteristics and crystalline
structure were evaluated. Rectangular specimens (≈ 14 x 12 x 1,5mm) obtained from the section of
feldspathic (FEL), leucite- (LEU), lithium disilicate- (DIS), and zirconia-reinforced lithium silicatebased
(ZLS) prefabricated ceramic blocks were divided into groups according to the applied firing
(n=5): G, EG (15min at dwell time, following slow cooling) and C (control/no heat treatment). Defect
generated by Vickers indentation was analyzed in an electronic microscope before and after firing
(n=1) to evaluate its healing process. Residual stresses were determined by indentation technique.
Specimen color differences (ΔE) and variations in translucency (ΔCR) were measured after firing,
respectively, by CIEDE2000 method and contrast ratio. Stability of crystalline microstructure was
analyzed by X-ray diffraction (n=1). Regardless of the material, EG had greater ability to heal defects
when compared to G and also produced compressive residual stresses, while G generated tensile
stresses. Color differences after EG were imperceptible in FEL and LEU ceramics,
perceptible/acceptable for DIS, and clinically unacceptable for ZLS. G did not perceptibly change the
color of the materials. After EG, ZLS ceramic was perceptibly less translucent. Crystalline phase of all
the ceramics remained stable after G and EG. Therefore, in a second moment, we intended to
investigate the effect of EG and G firings on the flexural fatigue strength (FFS) of LEU and DIS
ceramics. For this, ceramic blocks were machined in disc-shaped specimens using CEREC inLab MC
XL and were divided into six experimental groups (n=20) according to the ceramic – LEU or DIS –
and the firing – G, EG or C. Specimens were submitted to fatigue using staircase test design in water
(piston-on-three ball, 500.000 cycles, 20Hz and sinusoidal loading). Surface roughness of the discs
was measured using a contact profilometer, before and after firing. Fracture origin was analyzed by
scanning electron microscopy (SEM). Means and the standard deviation of FFS were submitted to
analysis of variance (ANOVA-1 factor) and Tukey's test (α = 0.05). The most appropriate statistical
tests for pared comparisons of the roughness data were selected based on normality/homoscedasticity
results. For all the tested materials, EG achieved the highest FFS, statistically higher than G and C
groups. The surface roughness of the LEU and DIS ceramics did not change after G and EG.
Fractographic marks led to the identification of fracture originating from the tensile surface. Thus, it
was concluded that the EG cycle promoted greater defect healing in relation to G, developed tolerable
residual stresses, and did not alter neither the optical properties beyond the clinical threshold, nor the
microstructure of the FEL, LEU and DIS ceramics; in addition, it have improved the flexural fatigue
strength values for LEU and DIS machined specimens. Therefore, it seems to be a promising
alternative for finishing such materials. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | CAD/CAM | por |
dc.subject | Carregamento cíclico | por |
dc.subject | Cerâmica vítrea | por |
dc.subject | Difratometria | por |
dc.subject | Distribuição de tensões | por |
dc.subject | Estabilidade de cor | por |
dc.subject | Resistência à fadiga | por |
dc.subject | Selamento de trincas | por |
dc.subject | Tratamento térmico | por |
dc.subject | CAD/CAM | eng |
dc.subject | Color stability | eng |
dc.subject | Crack healing | eng |
dc.subject | Cyclic loading | eng |
dc.subject | Diffractometry | eng |
dc.subject | Fatigue strength | eng |
dc.subject | Glass-ceramics | eng |
dc.subject | Heat treatment | eng |
dc.subject | Stress distribution | eng |
dc.subject | Stress profile | eng |
dc.title | Queima estendida de glazeamento em cerâmicas de corte duro: cicatrização de defeitos e efeito sobre as propriedades físico-mecânicas | por |
dc.title.alternative | Extended glaze firing on ceramics for hard machining: crack healing and effect on the physical-mechanical properties | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Esta tese avaliou empregar a queima estendida de glazeamento (GE) como alternativa à queima
convencional (G, recomendada pelo fabricante) para o acabamento de cerâmicas densamente
sinterizadas para usinagem em sistemas CAD-CAM (Computer Aided Design; Computer Aided
Machining). Primeiramente, investigou-se o efeito de ambas as queimas na cicatrização de defeitos,
tensões residuais, características ópticas e na estrutura cristalina dos materiais. Espécimes retangulares
(≈ 14 x 12 x 1,5mm), obtidos da secção de blocos usináveis de cerâmicas feldspática (FEL), leucítica
(LEU), à base de dissilicato de lítio (DIS) e de silicato de lítio reforçada por zircônia (SLZ), foram
divididos em grupos (n=5) conforme a queima aplicada: G, GE (15min à temperatura de manutenção,
seguido de resfriamento lento) e C (nenhum/controle). Defeito gerado por indentação Vickers foi
analisado em microscópio eletrônico antes e após a queima (n=1) para avaliação de sua cicatrização.
As tensões residuais foram determinadas pela técnica da indentação. As alterações de cor (ΔE) e de
translucidez (ΔRC) dos espécimes após a queima foram mensuradas, respectivamente, pelo método
CIEDE2000 e pela razão de contraste. A estabilidade da microestrutura cristalina foi analisada por
difração de raios-X (n=1). Independente do material, GE teve maior capacidade de cicatrizar defeitos e
produziu tensões residuais compressivas, quando comparado ao G, que gerou tensões trativas. GE
promoveu alterações de cor imperceptíveis nas cerâmicas FEL e LEU, perceptíveis/aceitáveis para
DIS, e clinicamente inaceitáveis para SLZ. G não modificou perceptivelmente a cor dos materiais.
Após GE, SLZ ficou perceptivelmente menos translúcida. A estrutura cristalina de todas as cerâmicas
permaneceu estável após G e GE. Diante disso, em um segundo momento, buscou-se averiguar o
efeito de GE e G sobre a resistência flexural à fadiga (RFF) de discos de LEU e DIS usinados
(CEREC inLab MC XL). Os espécimes foram divididos por material nos grupos (n=20) G, GE e C e,
submetidos à ensaio de fadiga pelo teste da escada, na presença de água (piston-on-three ball, 500.000
ciclos, 20Hz e carregamento sinusoidal). A rugosidade superficial dos discos foi mensurada em
perfilômetro de contato, antes e após as queimas. Análise fractográfica foi executada para
identificação da origem das falhas (n=1). As médias e desvio padrão da RFF dos grupos foram
submetidos à análise de variância (ANOVA-1 fator) e teste de Tukey (α=0,05). Testes estatísticos para
comparações pareadas dos dados de rugosidade foram selecionados em função da
normalidade/homocedasticidade dos mesmos. Para ambos os materiais, GE alcançou a maior RFF,
estatisticamente superior ao G e ao grupo controle, C. A rugosidade de LEU e DIS não foi alterada
após as queimas G e GE. As marcas fractográficas levaram à identificação de defeitos originários da
superfície de tração. Assim, conclui-se que a queima GE: conferiu maior selamento dos defeitos em
relação ao G, desenvolveu tensões residuais toleráveis, sem alterar as propriedades ópticas além do
limiar clínico e modificar a microestrutura das cerâmicas FEL, LEU e DIS; e, otimizou os valores de
resistência flexural à fadiga para espécimes usinados de LEU e DIS, podendo vir a ser uma alternativa
viável para acabamento desses materiais. | por |
dc.contributor.advisor1 | May, Liliana Gressler | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6812578163990395 | por |
dc.contributor.referee1 | Rippe, Marilia Pivetta | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3336921465345785 | por |
dc.contributor.referee2 | Fraga, Sara | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8179821009699942 | por |
dc.contributor.referee3 | Wandscher, Vinicius Felipe | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/5112132240623592 | por |
dc.contributor.referee4 | Souza, Rodrigo Othávio de Assunção e | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/4744580649418084 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/9679295945027664 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Odontologia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciências Odontológicas | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências da Saúde | por |