Translucidité et comportement mécanique de la zircone monolithique partiellement stabilisée après coloration, finition et vieillissement artificiel

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 16094 (2022) Citer cet article

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La zircone partiellement stabilisée (5Y-PSZ) a été largement utilisée pour fabriquer des restaurations monolithiques indirectes, et l'effet des procédures de finition sur les propriétés optiques et mécaniques de ces matériaux n'est pas encore clair. Le but de cette étude était d'évaluer l'effet de la coloration, du polissage et du glaçage sur la rugosité de surface, la teneur en phase cristalline, la microdureté, la ténacité à la rupture, le module d'élasticité dynamique, la résistance à la flexion en trois points, la répartition des déformations, la couleur (∆E00/∆L/ ∆a/∆b), et la translucidité avant et après vieillissement artificiel accéléré (pulvérisation d'eau et ultraviolet) du 5Y-PSZ. Des échantillons en forme de barre et de rectangle du 5Y-PSZ ont été préparés et divisés en six groupes, selon la procédure de finition : GC (contrôle), GS (coloration), GG (glaçage), GSG (coloration et vitrage), GP ( polissage), GSP (coloration et polissage). Il y avait une différence significative entre les groupes pour la rugosité de surface (p < 0,05), le module d'élasticité dynamique (p = 0,007), la microdureté (p = < 0,05), ∆E00 (p = 0,010) et ∆a (p = 0,008). GC présentait une teneur en phase cubique plus élevée et les groupes colorés (GS, GSG et GSP) présentaient une teneur monoclinique plus élevée. Les différentes procédures de finition affectaient la rugosité, le module élastique dynamique, la microdureté et la couleur du 5Y-PSZ ; le polissage étant la finition qui apporte des modifications mineures au 5Y-PSZ. Le vieillissement artificiel accéléré a provoqué un changement de couleur, quelle que soit la procédure de finition utilisée.

La science dentaire est toujours à la recherche d’améliorations des propriétés optiques des matériaux dentaires. La zircone monolithique récemment développée présente une opacité plus faible, une plus grande translucidité et une disponibilité de couleurs pour une utilisation comme matériau de restauration monolithique1. Ceci est attribué à sa capacité à fournir un sourire naturel et harmonieux avec les autres dents2,3.

La zircone tétragonale polycristalline stabilisée à l'yttrium (3Y-TZP) est la zircone la plus utilisée en dentisterie, mais partiellement (4Y-PSZ et 5Y-PSZ) stabilisée, avec des concentrations plus élevées d'oxyde d'yttrium dans sa composition par rapport au 3Y-TZP, 4 mol % pour le 4Y-PSZ et 5 % en moles pour le 5Y-PSZ4,5, sont de plus en plus utilisés en raison de certaines caractéristiques. L'ajout de concentrations élevées d'oxyde d'yttrium favorise une augmentation de la quantité de phase cubique5,6,7,8,9,10, augmentant la translucidité, puisque la phase cubique a un indice de réfraction isotrope, contrairement à la phase tétragonale8,10, 11. Ces modifications sont attribuées à une diffusion réduite de la lumière qui améliore la translucidité du matériau à usage clinique12,13,14.

La zircone est blanche et nécessite un ajustement de couleur pour imiter l'apparence des dents naturelles15,16,17,18. Il existe trois techniques disponibles pour attribuer une couleur à la zircone : l'ajout d'oxydes métalliques lors de la fabrication des blocs de zircone, l'immersion ou l'application de liquides colorants sur la zircone pré-frittée et la coloration après le processus de frittage12,19,20. Ces méthodes peuvent affecter la teneur en phase cristalline, ce qui peut affecter les propriétés optiques et mécaniques de la zircone21.

Le polissage et le vitrage sont des procédures de finition qui améliorent l'esthétique de la zircone22, réduisant la rugosité de la surface4,23, l'accumulation de biofilm24 et l'usure des antagonistes25,26. Cependant, ces procédures de finition modifient les caractéristiques de surface, et éventuellement les propriétés optiques et mécaniques des matériaux, ce qui peut réduire la longévité de la restauration indirecte27,28,29,30,31,32.

Des informations limitées sont disponibles concernant le comportement du 5Y-PSZ après les procédures de coloration et de finition, qui sont des procédures effectuées régulièrement dans la clinique dentaire. Par conséquent, le but de cette étude était d'évaluer l'effet de la coloration, du polissage et du vitrage sur les caractéristiques de surface et les propriétés mécaniques du 5Y-PSZ ainsi que l'influence du vieillissement artificiel sur la couleur et la translucidité. L'hypothèse nulle testée était que la coloration, le polissage, le vitrage et le vieillissement artificiel n'avaient aucune influence sur les propriétés évaluées du 5Y-PSZ.