Cerâmicas Odontológicas

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Cerâmicas Odontológicas – Graduação 2017 
Prof. Dr. Gelson Luis Adabo 
Professor Titular do Departamento de Materiais Odontológicos e Prótese 
Faculdade de Odontologia do Campus de Araraquara – UNESP 
 
Porcelanas Feldspáticas 
Os materiais cerâmicos representam atualmente os mais importantes materiais 
na reabilitação oral de pacientes parcialmente desdentados, com emprego tanto em 
próteses parciais fixas convencionais, prótese sobre implantes e restauração de 
elementos isolados. Devido a suas excelentes características estéticas, que permitem 
reproduzir com fidelidade a estrutura dental natural, tem sido uma das áreas que mais 
crescem na pesquisa acadêmica e industrial, com foco na qualidade estética, funcional e 
longevidade. 
Os materiais cerâmicos mais comumente utilizados em clínica são as 
porcelanas feldspáticas que, além de estética incomparável, são praticamente inertes no 
ambiente bucal, apresentam baixa condutividade térmica e adequada resistência à 
compressão. Por outro lado, são frágeis quando submetidas a impactos e demonstram 
limitada resistência à tração e a flexão, sendo essas suas principais deficiências. Além 
disso, a elevada dureza pode ser considerada uma desvantagem por acelerar o desgaste 
de dentes antagonistas, assim como dificultar polimento por instrumentos rotatórios. 
O fato de possuir adequada resistência à compressão não a qualifica 
mecanicamente, pois devido à baixa resistência a tração e a flexão podem falhar até em 
pequenas reconstruções. Considerando que quando mastigamos estamos realizando 
compressão nos dentes, pode-se imaginar vetores secundários de tensões em outros 
sentidos (tração e cisalhamento), como ocorre em um ensaio de flexão, ilustrado a 
seguir. 
 
 
Figura 2 – Representação esquemática de tensões geradas n ensaio de flexão 
Área de máxima tensão de tração 
cristalina 
As cerâmicas, por apresentarem relativa baixa resistência a tração, 
praticamente não suportam deformações, assim ao menor deslocamento tendem a 
fraturar. Considerando que as próteses odontológicas são submetidas a grandes esforços 
durante a mastigação, as porcelanas, geralmente não são indicadas isoladamente para 
confecção de próteses e sim combinadas com uma base metálica resistente. Nesta 
combinação, a infraestrutura metálica responde pela resistência mecânica e a porcelana 
pela estética, sendo denominada metalocerâmica. Entretanto, para que isso ocorra é 
necessária uma forte adesão entre a porcelana e o substrato metálico. 
 
Estrutura Física: 
As cerâmicas são compostas por óxidos metálicos ou semimetálicos, podendo 
apresentar estrutura física amorfa (Fig. 2a) ou cristalina (Fig.2 b). Como exemplo, o 
vidro tem estrutura amorfa e o quartzo, ambos os materiais de origem cerâmica, mas 
com evidentes diferenças em suas características mecânicas. 
 a b 
 Figura 2 – Estrutura física amorfa (a) e cristalina (b) 
 
A estrutura cristalina apresenta arranjo atômico bastante organizado e por isso 
altamente resistente, ao contrário da estrutura amorfa, também chamada vítrea. Embora 
a estrutura cristalina tenha de fato alta resistência tem limitações para a produção de 
próteses. Pelo fato de apresentarem uma estrutura muito estável, se torna difícil 
manipulá-la para escultura na forma desejada por processos térmicos convencionais. 
Além disso, são limitadas para simularem as estruturas dentais, uma vez que em geral 
são mais opacas, além de ser relativamente difícil agregar corantes em sua estrutura. Já 
nos materiais vítreos (estrutura amorfa), apesar da menor resistência, é possível 
modificar cor e translucidez e obter peças com o formato desejado seja por calor ou 
usinagem. Por outro lado, apenas a estrutura vítrea não suporta os esforços 
mastigatórios em próteses parciais fixas. 
Assim, as porcelanas comumente usadas para confecção de próteses parciais 
fixas são obtidas pela combinação de materiais cerâmicos vítreos reforçados por 
cerâmicas cristalinas. 
Composição: 
 
A porcelana dentária é fornecida na forma de pó, composto por uma fase vítrea 
(amorfa) e uma fase cristalina, que misturado com água ou um líquido próprio à base de 
amido, forma uma massa que é modelada na forma desejada (coroa). Entretanto essa 
massa não endurece por reação química, ficando em uma condição semelhante a um 
“castelo de areia”. A estrutura somente se transformará em um corpo sólido após um 
processo de aquecimento que promoverá a sinterização da fase vítrea (união das 
partículas pela fusão superficial), em temperaturas na faixa de 800-900oC. 
 
A porcelana dentária é uma vitrocerâmica baseada em uma rede de sílica 
(SiO2), feldspato de potássio (K2O.Al2O3.6SiO2) e feldsptado de sódio (Na2O. 
Al2O3.6SiO2) e, por isso, são conhecidas como porcelanas feldspáticas. Além disso, são 
agregados outros componentes (modificadores de vidro) com a função de reduzir a 
temperatura de amolecimento da fase vítrea, ajuste de coeficiente de expansão térmica 
entre outros. 
Desta forma, as porcelanas odontológicas são compostas basicamente por 
Feldspato na proporção aproximada de 75-85%. Este composto mineral capaz de escoar 
em elevadas temperaturas, terá a função de formar a fase vítrea, que será responsável 
pela solidificação e coesão do material. A fase cristalina corresponde a 12 – 22% e pode 
ser composta por alumina, quartzo, mica ou leucita que é uma forma cristalizada do 
feldspato. Essa fase não é sujeita a sinterização, mas devido a sua elevada resistência 
mecânica atua como partículas de reforço na estrutura. Outros componentes são 
incorporados em pequenas proporções como o caolin (Silicato de alumina hidratado) que é 
um aglutinante, que tem a função de facilitar a modelagem da peça, além da adição de 
determinados óxidos metálicos para modificação de cor e grau de translucidez. 
Quando a porcelana é submetida a um esforço, uma trinca pode se iniciar a 
partir de um defeito superficial ou poro interno e se propagar até a ruptura da estrutura 
da porcelana. Esse processo ocorre principalmente na fase vítrea, que predomina na 
composição do material. Entretanto, quando uma trinca encontra uma partícula 
cristalina, sua propagação pode ser interrompida, preservando até cerco ponto a 
estrutura. 
 (a) 
 (b) 
Figura 2 – Imagem da Microestrutura (a) por microscopia eletrônica de varredura (fase 
vítrea cinza e fase cristalina branca) e Representação esquemática (b) do efeito da fase 
cristalina 
 
Uma limitação importante é a baixa concentração de fase cristalina devido ao 
efeito negativo desta fase nas propriedades ópticas (estética). Assim, se o fabricante 
necessitar aumentar a resistência mecânica com o aumento de fase cristalina, 
automaticamente resultará em uma porcelana mais opaca. 
 
 
Metalocerâmica 
A confecção de uma coroa ou prótese metalocerâmica inicia pela obtenção da 
infraestrutura metálica. Após o preparo dos dentes, moldagem, modelagem, registros e 
montagem em articulador é feita a escultura em cera da futura peça metálica. Esta 
infraestrutura é esculpida de modo que envolva o preparo, mas que deixe espaço 
suficiente para a aplicação da porcelana. Em geral, uma espessura mínima de 0,5 mm é 
aceitável para a infraestrutura metálica. De acordo com a liga metálica selecionada será 
escolhido o revestimento e técnica de fundição. Os critérios básicos para indicação de 
uma liga metálica para metalocerâmica são: 
 
• Intervalo de fusão superior ao da porcelana, 
• Alto módulo de elasticidade (rigidez), 
• Não liberar íons capazes de manchar a porcelana, 
• Propiciar troca iônica com a cerâmica (adesão), 
• Coeficiente de Expansão Térmica (CET) similar ao dacerâmica. 
 
Após a prova e ajuste clínico, a infraestrutura é novamente enviada ao 
laboratório de prótese para a aplicação da porcelana, sendo inicialmente realizado um 
preparo do substrato metálico, tendo em vista a asperização superficial com jateamento 
de partículas de óxido de alumínio, limpeza em ultrassom e álcool isopropílico, seguido 
de um processo de aquecimento em forno, conhecido como “degaseificação”, com o 
objetivo de formar uma fina camada de óxidos metálicos, que terá papel fundamental na 
adesão metal/porcelana. 
A aplicação da porcelana sobre a estrutura metálica se dará por uma sequência 
de camadas de porcelana, com diferentes características e funções, o que levará à 
obtenção de uma coroa com aspecto similar ao dente natural. Para isso, o processo se 
inicia pela aplicação de uma porcelana opaca, que terá a função de mascarar o aspecto 
escuro da liga metálica. O pó de porcelana opaca ou “opaco” é misturado com o líquido 
e acomodado em uma fina camada sobre a infraestrutura metálica. Em seguida, o 
material é levemente comprimido, em um processo chamado “condensação” e o excesso 
de água removido por meio de papel absorvente. O conjunto é levado ao forno próprio 
para porcelana onde além do tempo e temperatura pode ser feito o controle da atmosfera 
(vácuo). Como a ocorrência de poros internos é comum na porcelana a sinterização é 
feita sob vácuo, que reduzirá significativamente os poros. Assim, como os poros 
interferem negativamente na resistência mecânica, esse processo de aquecimento em 
forno à vácuo é fundamental para o sucesso do trabalho. Para cada etapa, a sinterização 
ou “queima” como é conhecido na prática, é feita em temperatura e tempo 
recomendados pelo fabricante. 
Após, o técnico fará a aplicação e condensação de uma porcelana de corpo 
(dentina), podendo combinar diferentes tonalidades, na região média, cervical, 
proximais, com o objetivo de simular o dente natural. É feita nova sinterização, em 
temperatura inferior à do opaco. Na sequência, o técnico pode aplicar outra camada de 
porcelana (esmalte) e, às vezes usar uma porcelana altamente translúcida conhecida por 
incisal, para reproduzir o bordo incisal dos dentes anteriores, sequencialmente em 
temperaturas mais baixas. Ao final, é feito um acabamento com instrumentos rotatórios 
para ajuste de oclusão e de forma. 
Nestas condições a coroa, ou prótese fixa em metalocerâmica é enviada à 
clínica para provas funcional e estética. Nesta fase todo ajuste deve ser criteriosamente 
feito, pois deve ser considerado definitivo, pois após esta fase será feito o acabamento 
final da peça, empregando um processo térmico (glaze) que dará o aspecto liso e 
uniforme à porcelana. Assim, a porcelana ficará praticamente livre de porosidade ou 
defeitos superficiais, que poderiam acelerar a propagação de trincas e provocar a fratura 
da estrutura cerâmica. Outro aspecto interessante que ocorre no glazeamento é um 
processo de têmpera, semelhante a produção de vidros temperados. O aquecimento é 
rápido o suficiente para provocar um ligeiro amolecimento superficial, porém sem afetar 
as porções internas. Neste caso, após o aquecimento da peça, ao ser resfriada, a 
superfície tende a contrair termicamente mais que as porções internas, deixando a 
estrutura sob tensões residuais de compressão. Este mecanismo aumenta a resistência do 
conjunto. Em seguida, a prótese é encaminhada ao clínico para a cimentação definitiva. 
Por ser muito dura, a porcelana não é facilmente nem eficientemente polida por meios 
convencionais. Assim, após o glaze novos ajustes devem ser evitados. 
Como comentado anteriormente, para o sucesso da técnica metalocerâmica, 
além da correta seleção da liga metálica, é fundamental que ocorra uma forte adesão 
entre metal e porcelana, pois qualquer deslocamento entre as partes deixará a porcelana 
sem suporte e provocará sua fratura. 
A adesão entre metal e porcelana é explicada por três mecanismos: mecânico, 
físico e químico. A união mecânica é proporcionada pelo jateamento de partículas de 
óxido de alumínio, que além de limpar o metal deixará rugosidades que funcionarão 
como meios de imbricamento mecânico. As tensões residuais de compressão 
anteriormente comentadas também participam do processo de união (meio físico) e a 
adesão química ocorre pela troca de oxigênio entre os óxidos metálicos e a porcelana. 
A união metal/porcelana embora seja elevada, clinicamente pode falhar e levar 
ao insucesso do trabalho. As falhas, apesar de incomuns, são consideradas grandes 
inconvenientes, pois em geral exigem a substituição da prótese ou se faz o reparado com 
resina composta, quando o defeito é pequeno. Pode ser de natureza adesiva, quando 
ocorre a exposição de todo ou parte da estrutura metálica, indicando que pode ter havido 
falha no processo de limpeza, asperização, oxidação e tratamento térmico inadequado. 
Já quando a fratura envolve apenas a porcelana, esta falha é denominada coesiva e pode 
ser causada por impacto, esforço excessivo, concentração de tensões residuais ou 
propagação de trincas oriundas de defeitos internos ou poros superficiais. 
 
Porcelana Pura (Metal-free) 
 
A proposta inicial de restaurações cerâmicas sem base metálica foi buscada 
pela alteração da microestrutura, seja pelo aumento da concentração de fase cristalina na 
porcelana ou pelo uso de partículas ultrafinas e homogêneas, o que pode melhorar a 
resistência mecânica, mas não o suficiente para maiores reabilitações. Assim, as 
porcelanas são indicadas para restaurações indiretas unitárias tais como inlays, onlays e 
facetas (laminados). 
O emprego de porcelanas sem base metálica somente foi possível pelo 
desenvolvimento da cimentação adesiva, pois apenas o aumento de resistência da 
porcelana é insuficiente para garantir o sucesso do trabalho. Para a cimentação, 
obrigatoriamente, deve ser empregado um sistema adesivo aplicado ao dente e à 
porcelana e um cimento resinoso que une o conjunto de forma muito estável. Assim, 
forma-se um complexo composto pelo dente-cimento-porcelana que age como um corpo 
único. No entanto, se houver falha da união da porcelana com o substrato dental, a 
porcelana ficará sem suporte e entrará em colapso, de forma semelhante ao um piso 
cerâmico sem apoio em argamassa. 
Atualmente, temos porcelanas feldspáticas que podem ser processadas por 
diferentes métodos: sinterização convencional (similar à empregada em 
metalocerâmica); prensagem/injeção (que emprega a técnica da cera perdida); e sistema 
de usinagem CAD/CAM (computer aided design/computer aided manufacturing), onde 
a restauração é desenhada por meio de um software que por sua vez comanda uma 
máquina que usina um bloco pré-fabricado de porcelana, na forma da restauração 
desenhada. 
 
Porcelanas Feldspáticas 
Sinterização convencional 
Este tipo de material pode ter composição convencional ou podem incorporar 
alumina ou leucita em concentração próxima de 50%. Enquanto a resistência à flexão da 
porcelana convencional é de aproximadamente 70 MPa, as porcelanas enriquecidas 
ficam entre 90 a 110 MPa. 
Para confecção deste trabalho se utiliza um método de aplicação semelhante à 
da metalocerâmica, onde o pó de porcelana é misturado ao líquido e a coroa modelada, 
condensada, seca e sinterizada em forno. Nas metalocerâmicas o material é aplicado 
diretamente na infraestrutura metálica e o conjunto levado ao forno. Já nas porcelanas 
livres de metal, é obtida uma réplica do troquel de gesso feita em material refratário. 
Sob esta réplica a porcelana é aplicada e o conjunto levado ao forno. Após a 
sinterização a porcelana é cuidadosamente separada da réplica em refratário e finalizada 
com caracterizaçõese glaze. A peça é provada clinicamente quanto a adaptação e após 
a cimentação são feitos os ajustes oclusais, seguido de polimento com borrachas 
diamantadas. 
 
Porcelana prensada/injetada 
Esse método emprega a técnica da cera perdida, similar ao processo de 
fundição odontológica. Foram desenvolvidas porcelanas enriquecidas com leucita na 
forma de cilindros pré-sinterizados em diferentes opções de cores, para a injeção em 
moldes de revestimento. Este tipo de material pode atingir a resistência de 120 MPa. O 
processo se inicia pela escultura em cera da restauração e inclusão em revestimento 
especial. Após a presa, o revestimento é aquecido em forno para eliminação da cera. Em 
seguida, o anel é levado a um forno especial que injetará o cilindro de porcelana na cor 
pré-selecionada. Durante este processo, o cilindro ao ser aquecido será amolecido para 
permitir sua injeção. Ao mesmo tempo, pelo controle da temperatura, ocorrerá o 
crescimento de cristais de leucita adicionais, por um processo denominado ceramização, 
aumentando a resistência do material. Após a remoção cuidadosa da porcelana injetada 
do revestimento, os condutos de alimentação são removidos e o acabamento realizado. 
Como a porcelana injetada é de apenas uma cor (monocromática) o refinamento estético 
é feito por caracterização (pintura) extrínseca e glazemento. 
 
Porcelana CAD/CAM 
Esse processo emprega a tecnologia CAD/CAM (computer-aided 
disign/computer-aided manufacturing). A técnica passa pela captura da imagem do 
dente preparado, diretamente da boca do paciente por meio de escaners intraorais, ou 
captura da imagem de modelo de gesso por meio de escaners “de bancada”. Seja qual 
for o método, o técnico/dentista delimita as margens da restauração no computador e 
insere alguns parâmetros para o desenho virtual da restauração. Os dados são enviados e 
uma máquina fresadora especial que usina um bloco de porcelana pré-fabricado e na cor 
pré-selecionada, sob o comando do computador. 
Entre os materiais temos os produzidos pela Sirona (Cerec Blocks) ou Vita 
(Vitablocks Real Life) que são porcelanas onde a fina microestrutura e o processo de 
sinterização industrial propiciam um material de boa capacidade de polimento, abrasão 
similar a do esmalte dental e com variadas opções de cores e translucidez. Outro 
material encontrado no mercado é o IPS Empress CAD que é classificada como uma 
vitrocerâmica reforçada com leucita. 
Após a usinagem é provada e ajustada ao dente do paciente. Previamente à 
cimentação pode ser feita a caracterização extrínseca e glazeamento antes da 
cimentação adesiva. A vantagem prática desta técnica é que o trabalho pode ser feito em 
única sessão, desde o preparo dental até a cimentação. Além disso, sob o ponto de vista 
do material, a restauração teoricamente ser livre de porosidade, devido ao processo de 
fabricação dos blocos, garante adequada resistência. 
 
Vitrocerâmica à base de Dissilicato de Lítio 
Vitrocerâmicas são produzidas através da cristalização controlada de um vidro 
(ceramização), dando origem a um material com características intermediárias entre o 
vidro e outros materiais cerâmicos. Este processo de cristalização controlada pode gerar 
um índice de cristalinidade de até 90% e produzir um material livre de porosidade, 
maior resistência mecânica, variações na translucidez/opacidade, fluorescência, entre 
outras de interesse em diferentes áreas da engenharia. Pode ser empregado na fabricação 
de cooktop, espelho e até peças de telescópio. 
Esta tecnologia de material também se aplica para a produção de peças 
protéticas sem infra-estrutra metálica. Dois processos podem ser empregados: técnica da 
prensagem/injeção pelo processo da cera perdida, ou pela técnica CAD/CAM 
(usinagem). A empresa pioneira neste material é a Ivoclar Vivadent, com os produtos 
IPS e.max Press ou IPS e.max CAD, porém outras empresas também têm cerâmicas da 
mesma natureza, como a Rosetta (Odonto Mega). 
O dissilicato de lítio é composto basicamente por quartzo, dióxido de lítio, 
óxido de fósforo, alumina, óxido de potássio. Apresenta baixa contração térmica. Por 
isso, pode ser processado tanto pela técnica prensagem, quanto pelo sistema 
CAD/CAM. 
O material prensável é produzido na forma de um bloco cilíndrico, por 
tecnologia de fusão e resfriamento do vidro, onde ocorre a nucleação simultânea de dois 
diferentes cristais, tendo em vista a redução da formação de defeitos tais como poros ou 
pigmentos. Ao final, a microestrutura do dissilicato de lítio consiste de 60 - 70% de 
cristais na forma de agulhas (3 to 6 µm) envolvidos em uma matriz vítrea. A dissolução 
de íons polivalentes resulta nas variadas cores e níveis de translucidez do material. 
Assim, na técnica da cera perdida, o padrão de cera é esculpido na forma de 
infraestrutura que é incluído em revestimento. Após a eliminação da cera o cilindro de 
cerâmica é injetado no revestimento, como comentado anteriormente para as porcelanas 
injetadas. Neste processo também ocorre o crescimento de cristais (ceramização) que 
reforçam a estrutura. Esta peça pode ser produzida na forma de infra-estrutura a ser 
recoberta por porcelana feldspática compatível, ou então já ser preparada na forma final, 
sem cobertura de porcelana. O material pode atingir resistência à flexão de 400 MPa, ou 
seja, mais do que o dobro das porcelanas enriquecidas, comentadas anteriormente. 
Para a versão CAD/CAM (IPS e.max CAD), blocos são fabricados por um 
processo similar ao descrito anteriormente, porém, o bloco é fabricado em um estado 
intermediário de cristalização (o bloco apresenta-se azul ou translúcido), consistindo de 
40% de cristais metaestáveis de dissilicato de lítio na forma de placas, e com tamanho 
de 0.2 to 1.0 µm (Figura 3). Esta cristalização parcial permite que o bloco seja usinado 
com maior facilidade e com boa estabilidade de forma. Após o processo de usinagem, a 
estrutura é levada ao forno para atingir a cristalização final, onde adquire sua coloração 
conforme selecionada e resistência mecânica final. Ao final do processo a 
microstructura do IPS e.max CAD é composta por 70% de finos grãos de dissilicato de 
lítio envolvido em matriz vítrea. A resistência final do material usinado (é um pouco 
abaixo da encontrada na forma prensável. 
 
Figura 3 - Microestrutura do E.max CAD 
 
Vitrocerâmica à base de Silicato de Lítio com cristais de zircônia 
O silicato de lítio reforçado com zircônia foi desenvolvido com o objetivo de 
aumentar a resistência mecânica, por meio da inclusão de 10% de cristais de zircônia. 
Além disso, os cristais de silicato de lítio são mais finos que os cristais do dissilicato de 
lítio o que pode interferir tanto na resistência quanto nas características ópticas. O 
Suprinity (Vita), pioneiro nesta categoria de cerâmica é oferecido em duas diferentes 
opções. O Suprinity PC (Partially Crystallized) é apresentado na forma de bloco 
parcialmente cristalizado (coloração âmbar) que após usinagem da peça é levado ao 
forno para cristalização. Já o Suprinity FC (Fully Crystallized) é oferecido em blocos na 
cor final da escala Vita, para os quais não há necessidade de se levar ao forno, uma vez 
que já estão previamente cristalizados. Esta última versão tem a vantagem de ser mais 
rápida por não necessitar de cristalização, mas o próprio processo de usinagem provoca 
danos ao material, reduzindo significativamente a resistência. 
Outra marca comercial disponível é o Celtra Duo e Celtra Press (Dentsply). O 
Celtra Duo é empregado na técnica CAD/CAM e é similar ao Suprinity FC 
(previamente cristalizado e na cor final). Na versão Celtra Press, emprega-se a técnica 
da cera perdida e tem maior resistênciamecânica. 
 
Cerâmicas Cristalinas 
 
Apesar de a maior parte das próteses parciais fixas e coroas serem feitas em 
metalocerâmica, alguns inconvenientes tem estimulado o desenvolvimento de materiais 
cerâmicos de alta resistência para substituição do metal em próteses parciais fixas. 
Embora raramente, alguns pacientes apresentam sensibilidade a determinados elementos 
das ligas metálicas, principalmente o níquel. Além disso, a estrutura metálica pode 
interferir na estética nas metalocerâmicas. O uso da porcelana opaca para mascarar o 
metal interfere na estética da porcelana de corpo, deixando-a opacificada o que gera 
aspecto não natural ao trabalho. Da mesma forma, na região do término cervical há o 
acabamento da combinação dos três elementos envolvidos na metalocerâmica, ou seja, o 
metal, a porcelana opaca e a porcelana de corpo, em uma área extremamente delgada, 
sendo um ponto crítico para a estética do trabalho. 
 
Materiais de origem cerâmica de alta resistência passaram a ser estudados, mas 
na medida em que se busca resistência mecânica perde-se a estética. Isso ocorre nas 
cerâmicas cristalinas, que têm adequada resistência, mas excessiva opacidade. Assim, 
esses materiais passaram a ser um alternativa ao uso das infraestruturas metálicas, com a 
vantagem de serem mais biocompatíveis e interferirem menos na estética, por serem 
mais próximos à tonalidade da porcelana a ser aplicada sobre eles. 
Neste contexto foram desenvolvidos diferentes materiais como a alumina 
policristalina (em desuso) e zircônia tetragonal estabilizada por itria. 
 
Zircônia estabilizada por Ítria 
Materiais policristalinos são sólidos de elevada resistência compostos de 
inúmeros grãos cristalinos de tamanho e orientação variáveis. Entre estes materiais 
podemos destacar a alumina e a zircônia com aplicação como biomateriais para próteses 
ortopédicas e dentárias. Esses materiais não apresentam fase vítrea e são compostos por 
grãos cristalinos, formado a estrutura policristalina (Figura 4). 
 
Figura 4 – Microestrutura policristalina da zircônia 
As cerâmicas dentarias à base de zircônia tetragonal estabilizada por itria (Y-
TZP) apresentam resistência mecânica comparável às ligas metálicas e têm indicações 
desde na produção de peças na indústria mecânica até como biomaterial, uma vez que 
também apresenta biocompatibilidade. 
A primeira indicação da zircônia foi para produção de partes de próteses 
ortopédicas de quadril, por suportar tensões de alta magnitude e por ser altamente 
biocompatível. A Zircônia é material cerâmico mais resistente atualmente disponível na 
Odontologia com indicação desde coroas unitárias até próteses parciais fixas e sobre 
implante de múltiplos elementos, em área de elevado estresse. A zircônia não pode ser 
sinterizada pelos métodos convencionais e por isso as estruturas em zircônia são obtidas 
pelo sistema CAD/CAM. Entretanto, devido às suas características ópticas, em geral, 
necessita do recobrimento com porcelanas feldspáticas para restaurar a estética dental. 
A Zirconia pode apresentar diferentes estruturas cristalinas (fases) dependendo 
da temperatura: monoclinica (M), cubica (C) and tetragonal (T). A zirconia pura é 
monoclinica à temperatura ambiente, mantendo-se estável até 1170°C. Acima desta 
temperatura transforma-se em tetragonal até 2370°C, e acima desta passa para a fase 
cúbica. Durante a sinterização da zircônia, há a transformação M—T acima de 1170°C, 
porém durante o posterior resfriamento ocorre a reversão do processo ocorrendo a 
transformação de fase T—M por volta de 1070°C. No entanto, a estrutura monoclínica 
não é a mais conveniente para aplicação em prótese. Assim, para a obtenção de estrutura 
tetragonal, que é mais adequada, o fabricante adiciona óxidos estabilizadores como a 
itria (Y3O2) para que a zircônia seja parcialmente estabilizada à temperatura ambiente 
na fase tetragonal e cúbica. Este recurso melhora a resistência mecânica e faz com que a 
zircônia seja menos susceptível à degradação em meio úmido e baixa temperatura (LTD 
– low temperature degradation). 
Outro aspecto de grande importância é que os cristais de zircônia tetragonal 
metaestáveis têm a capacidade de se transformar em fase monoclínica quando o material 
é submetido a um esforço mecânico que provoca o crescimento de uma microtrinca. No 
campo de tensão criado ao redor da trinca se induz a transformação de fase T-M 
gerando expansão volumétrica (cerca de 4%) criando uma força de oposição ao 
crescimento da trinca (Fig. 5). Este fenômeno é conhecido por tenacificação por 
transformação de fase, o que em última análise aumenta a resistência do material. 
 
 
Figura 5. Crescimento da trinca limitado pela transformação de fase T-M 
Após o preparo de coroa para prótese fixa convencional é feita a captura de 
imagem diretamente da boca do paciente ou pelo escaneamento do modelo de gesso. 
Com base nesta imagem é desenhada a estrutura a ser reproduzida em zircônia. Um 
bloco de zircônia parcialmente sinterizada é esculpido por uma máquina acoplada ao 
computador, com dimensões ampliadas em cerca de 20% e, em seguida, a peça é 
sinterizada à temperaturas (1400-1600oC), quando a zircônia adquire significativa 
resistência à flexão (acima de 1000 MPa). Neste processo a peça contrai, e por isso é 
que ela é esculpida em tamanho maior. Realizadas as provas clínicas da infraestrutura 
de zircônia, é feita a seleção de cor para a aplicação de porcelanas específicas. 
A fratura da infraestrutura de zircônia é rara, mas o lascamento da porcelana de 
cobertura tem sido mais prevalente que o encontrado em próteses metalocerâmicas, 
gerando alguma dúvida sobre a longevidade. Diversas pesquisas têm sido desenvolvidas 
para compreender os mecanismos que levam a estas falhas e parece haver a formação de 
tensões residuais na porcelana que se acumulam em determinadas áreas da prótese 
devido às diferenças nas propriedades térmicas e ambos os materiais cerâmicos 
(zircônia e porcelana). Com o uso de protocolos de sinterização e resfriamento da 
porcelana específicos para este tipo de prótese tem sido possível reduzir a ocorrência de 
lascamentos da porcelana. 
Mais recentemente, foram produzidas versões de zircônia de maior translucidez 
(chamadas monolíticas) que permitem coloração para mimetizar a estrutura dental. 
Essas zircônias não exigem cobertura de porcelana eliminando o risco de lascamentos. 
Porém, por se tratar de uma tecnologia relativamente nova, poucos estudos clínicos de 
longo prazo são relatados na literatura, mas alguns indicam adequada performance 
clínica e boas perspectivas para o futuro. Além disso, a estética é ainda muito inferior ao 
que se obtém com as cerâmicas vítreas. 
 
Compósitos Cerâmicos 
No passado recente, havia um compósito cerâmico composto por uma estrutura 
porosa de alumina (97%) infiltrada por vidro (3%), cuja marca comercial pioneira foi o 
InCeram (Vita). Este material tem resistência intermediária entre o dissilicato de lítio e a 
zircônia. Devido a sua opacidade era usado sempre como infraestrutura. Era processado 
por sinterização convencional, onde pó de alumina era aplicado na forma similar à 
porcelana, mas com um ciclo de aquecimento de cerca de 10-11 horas a 1170oC, o que 
resultava em uma estrutura porosa e frágil. Em seguida, era feito o processo de 
infiltração de vidro na porosidade, para o qual uma pasta de vidro era aplicada na 
superfície e aquecida por cerca de 4 horas à 1120OC. Após a infiltração do vidro o 
material adquiria a resistência final. Este processo, apesar de muito trabalhoso, era uma 
opção interessante em termos de estética, porém com o surgimento da zircônia o 
material tornou-sedesinteressante. Por isso, o fabricante lançou uma versão 
CAD/CAM, cujos blocos porosos eram submetidos ao processo de infiltração de vidro 
após a usinagem da peça. Ainda assim, por serem menos resistentes que a zircônia não 
foram bem sucedidos comercialmente e retirados do mercado. 
Uma outra opção que era muito popular nos anos 90 e início dos anos 2000 são 
os compósitos de uso laboratorial (cerômeros), incluem desde resinas compostas 
fotoativadas ou termicamente ativadas. O princípio era empregar a resina composta de 
forma indireta, o que permitia melhor controle da aplicação e métodos de 
polimerização. Em geral se associavam a fotopolimerização e uma complementação 
térmica em fornos específicos que emitiam radiação luminosa e calor. Atualmente, 
temos resinas fotoativadas como, por exemplo, Epricord (Kuraray), Signum (Haereus), 
Premise Indirect (Kerr). Nos últimos anos surgiram também blocos de resina composta 
para CAD/CAM, que é produzido por processo de polimerização em condições de 
temperatura e pressão controladas, o que permite que o material tenha propriedades 
melhoradas em relação aos tradicionais compósitos de uso laboratorial. Entre os 
produtos mais conhecidos temos o Cerasmart (GC America), Shofu HC (Shofu), 
Paradigm MZ100 Block (3M ESPE) e o Lava Ultimate (3M/ESPE). 
Apesar de os compósitos de uma maneira geral serem adequados em relação a 
absorção de forças mastigatórias, carecem de resistência para trabalhos de alta demanda 
mecânica, sendo indicados apenas para inlay, onlays e facetas. 
Mais recentemente, surgiu uma nova categoria de material híbrido, conhecido 
por PICN (“Polymer-infiltered-ceramic-network”), representado por uma única marca 
comercial (Enamic - Vita). Este material é fornecido em blocos CAD/CAM e sua 
estrutura cerâmica é composta principalmente por leucita e zircônia em pequena 
concentração, formando uma rede cerâmica interconectada porosa, compondo 86% do 
material (em peso), como se fosse uma esponja cerâmica (Figura 6). Esta estrutura é 
infiltrada por uma fase resinosa, dando origem aos blocos CAD/CAM. A principal 
vantagem, segundo o fabricante, é a capacidade de absorver a carga mastigatória, o que 
pode ser particularmente interessante em prótese sobre implante, pela redução de 
transmissão de esforços para a região peri-implantar. Isso é possível devido ao seu 
baixo módulo de elasticidade do material (30-35 GPa), o que corresponde a cerca de 1/3 
do módulo de elasticidade do dissilicato de lítio. 
 
 
Figura 6 – Estrutura cerâmica do Enamic 
 
Os compósitos, de uma forma geral, têm indicação restrita e devem ser 
empregados com muito critério, pois a longevidade é reconhecidamente menor que o 
dissilicato de lítio e zircônia. 
 
Conclusão 
As cerâmicas odontológicas diferem enormemente em sua composição e 
estrutura, propriedades mecânicas e ópticas, sendo importante conhecer as limitações 
para poder indicar corretamente frente às demandas estéticas e de resistência. 
 
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