Avaliação da resistência à flexão 4 pontos e tolerância a defeitos superficiais de vitrocerâmica de dissilicato de lítio - Campaner, Larissa Mendes [Unesp] (2021)
O objetivo principal deste estudo foi avaliar a influência de diferentes formatos de defeitos superficiais controlados na resistência à flexão em 4 pontos da vitrocerâmica de dissilicato de lítio. Para isso, o estudo foi dividido em dois experimentos, in silico e in vitro. Uma barra para ensaio de flexão 4 pontos foi modelada em CAD e exportada para software CEA para simulação de Análise Estática Estrutural Mecânica por meio do método de elementos finitos. Já para o experimento in vitro, foram confeccionados espécimes em formato de barra a partir de blocos de vitrocerâmica de dissilicato de lítio, que foram divididos em 3 grupos experimentais (n=5) de acordo com o formato do defeito: GC – Nenhum; GE – Defeito esférico em superfície; GP – Defeito pontiagudo em superfície. Para avaliar a morfologia, dimensão dos defeitos introduzidos e rugosidade da superfície do dissilicato de lítio, foram realizadas microscopias eletrônicas de varredura (MEV) e análise por perfilometria óptica 3D. Foi realizado ensaio de resistência à flexão 4 pontos para determinar a resistência à flexão dos espécimes de cada grupo experimental. O grupo controle (GC) apresentou resistência à flexão em 4 pontos média de 217,1 ± 38,2 MPa já os grupos defeito pontiagudo (GP) e defeito esférico (GE) apresentaram resistência à flexão em 4 pontos média de 61,6 ± 2,8 MPa e 186,7 ± 29,4 MPa. A análise qualitativa realizada por microscopia eletrônica de varredura nos espécimes do grupo GP1 possibilitou a visualização de defeitos que apresentam diversas quinas e vértices, além de quatro trincas extensas na superfície do material, localizadas nos vértices da base quadrangular da pirâmide. A partir da análise por perfilometria óptica 3D, observou-se que o grupo controle (GC) apresentou rugosidade média de 0,0614 ± 0,0127 µm, enquanto o grupo defeito pontiagudo (GP) apresentou rugosidade média de 0,0730 ± 0,0313 µm. A partir da análise pelo método de elementos finitos simulando o teste de flexão em 4 pontos, observou-se que o valor de tensão máxima principal atingido pelo grupo controle (GC) foi 108,0 MPa, enquanto o grupo defeito pontiagudo (GP) e o grupo defeito esférico (GE) atingiram valores de tensão máxima principal de 292,0 MPa e 205,5 MPa respectivamente. Para a análise do comportamento mecânico de uma restauração indireta do tipo table-top em dissilicato de lítio e a influência do formato do defeito pelo mesmo método, observou-se que o defeito pontiagudo (GP) apresentou o maior valor de tensão máxima principal, de 284,6 MPa contra 266,15 para a restauração com defeitos esféricos. A restauração sem defeitos presentes obteve valor de 254 MPa. Concluiu-se que os defeitos superficiais promovem a diminuição da resistência à flexão da vitrocerâmica de dissilicato de lítio, sendo o defeito pontiagudo mais prejudicial que o defeito esférico.