VPLIV UTRUJANJA IN PRIPRAVE POVRŠINE TITANOVE ZLITINE, IZDELANE S SELEKTIVNIM LASERSKIM TALJENJEM, NA OPRIJEM DENTALNE KERAMIKEAntanasova, Maja (Avtor)
Jevnikar, Peter (Mentor)
stomatološka protetika
protetična ogrodja
selektivno lasersko taljenje
titan
dentalna keramika
oprijemNamen dela. Zaradi velikih razlik v izdelavi protetičnih ogrodij med ulivanjem, kjer se kovina tali in pregreva, rezkanjem CAD/CAM kovinskih blokov in selektivnim laserskim taljenjem (SLT) kovinskega prahu, lahko pričakujemo razlike v mikrostrukturi in površinskih lastnostih ogrodij, izdelanih z različnimi tehnologijami, kar bi lahko vplivalo na moč kovinsko-keramične vezave. Namen prvega dela doktorske naloge je preučevanje učinka utrujanja na moč vezave med dentalno keramiko in različno izdelanimi Co-Cr in titanovimi vzorci. V drugem delu smo preučevali vpliv različnih postopkov priprave površin (peskanje, nanos veziva) rezkanega in SLT titana na oprijem keramike. V tretjem delu doktorske naloge smo preučevali vpliv temperature predoksidacije SLT titana na oprijem keramike.
Materiali in metode. Za študij utrujanja smo izdelali 7 skupin (n = 22/skupino) kovinskih valjev z ulivanjem (Co-Cr in čisti cpTi), rezkanjem (Co-Cr, cp Ti in Ti-6Al-4V) in s SLT (Co-Cr in Ti-6Al-4V). Na kovinske valje smo nanesli dentalno keramiko in kovinsko-keramične vzorce razdelili na 2 podskupini – polovico vzorcev smo hranili v destilirani vodi (24 ur pri 37 ℃), drugo polovico pa izpostavili toplotnemu in mehanskemu cikličnemu utrujanju. Moč oprijema keramike smo določili s strižnim preizkusom in nato smo ocenili tip loma. Z Augerjevo elektronsko spektroskopijo (AES) smo analizirali debelino oksidne plasti na površinah različno izdelanih, intaktnih titanovih vzorcev.
Za analizo vpliva različnih postopkov priprave površine (peskanje, nanos veziva) smo izdelali 8 skupin (n = 11/skupino) Ti-6Al-4V substratov z dimenzijami v skladu s standardom ISO 9693-1:2012. Polovico vzorcev smo izdelali z rezkanjem, drugo polovico s SLT, sledili pa smo križnemu protokolu peskanja s 110 μm Al2O3 pri 2 barih in nanosa veziva. Povezavo med oprijemom keramike in temperaturo predoksidacije titana smo preučevali na štirih dodatno izdelanih skupinah SLT Ti-6Al-4V. Pri vsaki skupini smo uporabili različno temperaturo predoksidacije (300 ℃, 600 ℃, 750 ℃ in 800 ℃) v 0.1 atm vakuumu. Po predoksidaciji smo z AES ocenili debelino površinskih oksidov. Nato smo na kovinske vzorce nanašali vezivno sredstvo in porcelan. Moč titan-keramične vezave smo določili v skladu s standardom ISO 9693-1:2012. Vrednosti predoksidiranih vzorcev smo primerjali s skupino, ki smo jo pripravili z naravno pasivizacijo na sobni temperaturi (25 ℃).
Reprezentativne kovinske vzorce iz vsake skupine smo uporabili za določanje povprečne hrapavosti (Ra). Analizirali smo tudi kovinsko-keramične stične površine. Morfologijo smo študirali s fokusiranim ionskim curkom (FIB) v kombinaciji z vrstičnim elektronskim mikroskopom (VEM), kemijsko sestavo pa z energijsko disperzijsko spektrometrijo (EDS). Dobljene vrednosti oprijema keramike/hrapavosti smo analizirali z ANOVA in post hock testi oz. z linearnim modeliranjem (α = 0.05).
Rezultati. V prvem delu naloge smo dokazali, da tako kombinirano mehansko in toplotno utrujanje (p < 0.0005) kot tudi kovinski substrat (p < 0.0005) vplivata na oprijem dentalne keramike. Analiza kovinsko-keramičnih stičnih površin, kakor tudi analiza lomov, kažeta na boljši oprijem keramike na Co-Cr v primerjavi z oprijemom keramike na Ti zlitine. Vrednosti Ra so bile odvisne od kovinskega substrata (p < 0.0005). Digitalno izdelani Ti substrati niso bili prekriti z debelimi oksidnimi plastmi. Peskanje (p < 0.0005), in tudi vezivni nanos (p < 0.0005) sta značilno povečala moč vezave keramike na titan. Peskanje je povečalo površinsko hrapavost rezkanih vzorcev, vendar je zmanjšalo hrapavost SLT substratov. Pri povišanih temperaturah predoksidacije sta debelina površinskih oksidov in hrapavost titanovih vzorcev naraščala, medtem ko se je oprijem keramike zniževal. Najvišje vrednosti oprijema keramike smo zabeležili pri SLT vzorcih, ki smo jih pripravili z naravno pasivizacijo na sobni temperaturi po peskanju in z nanosom veziva (36.73 ± 4.90 MPa).
Zaključki. Padec trdnosti kovinsko-keramične vezave po utrujanju je pri titanovih zlitinah večji kot pri Co-Cr zlitinah. Tehnologija izdelave titana značilno vpliva na oprijem dentalne keramike, pri čemer je ulit Ti manj zanesljiv kot digitalno izdelani titan-keramičnimi sistemi. Naravna pasivizacija na zraku in sobni temperaturi SLT titanove zlitine po peskanju in nanos veziva zagotavljata ISO 9693-1:2012 zadostno moč oprijema dentalne keramike.20182018-06-07 07:45:24Doktorsko delo/naloga101470VisID: 10349COBISS_ID: 295451904sl