30252

بررسي عوامل موثر بر ساخت كامپوزيت هاي دنداني شيشه سراميك فلدسپاتي _ پليمر

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متاوژي

1399

1402/7/12

دكتر بيژن افتخاري يكتا_ دكتر حميد رضا رضايي

دكتر سولماز حيدري

مهندسي مواد و متالوژي

چكيده درپژوهش حاضر تركيب اوليه (2/64 SiO2، 1/16 Al2O3، 4/0 TiO2، 7/1 CaO، 3/4 Na2O، 9/10 K2O و 5/0 Li2O) در دماي 1500 درجه سانتي‌گراد ذوب و براي بررسي رفتار تبلور از فريت حاصله آناليز حرارتي همزمان (STA) و پراش پرتوايكس (XRD) گرفته شد. پس از بررسي رفتار تبلور و اطمينان از آمورف بودن فريت حاصله عمليات حرارتي در محدوده دمايي 590 الي 790 درجه سانتي گراد پس از شكل‌دادن با پرس انجام گرديد. سپس براي بررسي تبلور از نمونه‌ها آناليز پراش پرتوايكس (XRD) گرفته شد و پس از بررسي درصد انقباض خطي، درصد جذب آب و درصد تخلخل ظاهري و با توجه به نتايج بدست آمده دماي 730 درجه سانتي‌گراد جهت ادامه مسير انتخاب شد. براي ايجاد تخلخل در نمونه از ماده پليمري اتيل سلولز به صورت پودر و محلول در متانول در درصدهاي مختلف استفاده گرديد و پس از بررسي ريزساختار بوسيله ميكروسكوپ نوري 30 درصد محلول اتيل سلولز جهت ايجاد تخلخل‌هاي يكنواخت‌ انتخاب شد و با انجام آناليز پراش پرتو ايكس و با توجه به نتيجه حاصل از آن ( از بين رفتن فاز لوسيت در سيستم شيشه ) ابتدا در دماي 730 درجه سانتي‌گراد بدون افزودني، فاز لوسيت را سنتز كرده و سپس با درصد مشخص با شيشه اوليه همگن و با افزودن 30 درصد محلول اتيل سلولز پرس و عمليات حرارتي در دماي 730 درجه سانتي‌گراد صورت گرفت. به دليل ناكافي‌بودن استحكام، دماي عمليات حرارتي به 930 درجه سانتي‌گراد افزايش يافت. جهت رخنه‌دهي پليمر ابتدا بلوك شيشه‌سراميك متخلخل آغشته به عامل اتصال 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate شده و سپس محلول پليمر شامل مونومرهاي UDMA،Bis-GMA و TEGDMA به نسبت 3:3 به 4 همراه با 1/0 درصد آغازگرهاي TPO و BPO با هم مخلوط‌ شده، سپس بلوك متخلخل آغشته به محلول گشته و گيرش اوليه توسط نور UV و پخت نهايي در آون خلأ تحت دماي 80 درجه سانتي‌گراد صورت گرفت. خواص مكانيكي و ريزساختاري و طيف رنگي نمونه‌ها بررسي شد. استحكام خمشي شيشه سراميك لوسيت و كامپوزيت به ترتيب 58/95 و 03/33 MPa، سختي ويكرز برابر 1/7 و 6/6 GPa بدست آمد. چقرمگي شكست با استفاده از روش نيهارا 1 و 12/1 MPa.m1/2 محاسبه ‌شد و مقادير 03/77 و 04/84 براي درخشندگي رنگي نمونه‌ها حاصل شد. واژه‌هاي كليدي: كامپوزيت دنداني، رخنه دهي، پليمر دنداني، شيشه سراميك لوسيت

1402/09/27

Investigation factors on effective process of microstructure and mechanical properties of composites dental glass ceramic feldspar-polymer

10/3/2024 12:00:00 AM

Abstract: In the current research, the initial composition (2.64 SiO2, 1.16 Al2O3, 0.4 TiO2, 1.7 CaO, 3.4 Na2O, 9.10 K2O, and 0.5 Li2O) was melted at 1500 degrees Celsius, and the crystallization behavior of the resulting ferrite was analyzed through simultaneous thermal analysis (STA) and X-ray diffraction (XRD). Subsequent to examining the crystallization behavior and ensuring the amorphousness of the ferrite, tempering operations were carried out within the temperature range of 590 to 790 degrees Celsius after forming with a press. X-ray diffraction analysis (XRD) was then conducted on the samples to check for crystallization. Following assessments of linear shrinkage, water absorption, and apparent porosity percentages, the temperature of 730 degrees Celsius was chosen for further processing. To introduce porosity, ethyl cellulose, in powder form and dissolved in methanol at different percentages, was employed. After examining the microstructure using a light microscope, a 30% ethyl cellulose solution was selected for creating finer and more uniform porosity. X-ray diffraction analysis confirmed the disappearance of the lucite phase in the glass system at 730 degrees Celsius without additives. Initially, the lucite phase was synthesized at this temperature, and subsequently, with a certain percentage along with homogeneous glass and by adding a 30% ethyl cellulose press solution, heat treatment was conducted at 730 degrees Celsius. Due to insufficient strength, the heat treatment temperature was increased to 930 degrees Celsius. For polymer penetration, the porous glass-ceramic block was impregnated with 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate bonding agent. The polymer solution containing UDMA, Bis-GMA, and TEGDMA monomers in a ratio of 3:3 to 4, along with 0.1% TPO and BPO initiators, was then applied to the porous block. Initial setting was achieved using UV light, followed by final baking in a flat vacuum oven at a temperature of 80 degrees Celsius. The mechanical, microstructural, and color spectrum properties of the samples were investigated. The bending strength of lucite ceramic glass and composite was found to be 58.95 and 33.03 MPa, respectively, with Vickers hardness values of 1.7 and 6.6 GPa. Fracture toughness was calculated using the Nihara method as 1 and 1.12 MPa.m1.2, and color brightness values of 77.03 and 84.04 were obtained for the samples. Keywords: dental composite, penetration, dental polymer, lucite glass ceramic

شيشه سراميك لوسيت , كامپوزيت

Lucite ceramic glass , composite

Mohadese Javadian

Dr.Bijan Eftekhari