Spark plazma sinterleme yöntemi kullanılarak sinterlenen farklı polikristal yapıya sahip zirkonya seramiklerinin mekanik, yapısal ve optik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical, structural and optical properties of zirconia ceramics with different polycrystalline structures sintered using spark plasma sintering method
- Tez No: 769957
- Danışmanlar: PROF. DR. KORAY SOYGUN
- Tez Türü: Diş Hekimliği Uzmanlık
- Konular: Diş Hekimliği, Dentistry
- Anahtar Kelimeler: Spark plazma, 3Y-TZP, biaksiyal bükme dayanımı, Dental materyaller, Dental porselen, Dental stres analizi, Protetik diş tedavisi, Sinterleme, Spark plasma sinter, 3Y-TZP, biaxial flexural strenght, Dental materials, Dental porcelain, Dental stress analysis, Prosthetic dental treatment, Sintering
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Diş Hekimliği Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu in-vitro çalışmanın amacı Spark plazma ve geleneksel yöntem ile sinterlenen zirkonyum dioksit yapılı polikristalin seramiklerinin mekanik, yapısal ve optik özelliklerini karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesidir. İki farklı sinterleme yöntemi kullanılarak toplam 20 adet örnek elde edildi. Kontrol ve deney grubu olmak üzere iki ayrı grup oluşturuldu (n=10). Kontrol grubu (Grup S0) örnekleri 3Y-TZP pre-sinterize zirkonya bloklar (Upcera Dental Zirconia Blank, Liaoning Upcera Co. Ltd., Çin) CAD/CAM sistemi kazıma cihazı kullanılarak (Cerec Inlab MCX5, Sirona Dental Systems, Bensheim, Almanya) frezelendi. Kontrol grubu örnekleri geleneksel yöntem ile sinterlendi (1530 oC, 11 sa; n=10). Deney grubu (Grup S3) örnekleri ise 3Y-TZP içerikli zirkonya tozlarının (3Y-PSZ, Tosoh, Japonya) Spark plazma sinterleme cihazı (FCT GmbH, HPD-50, Almanya) tarafından sinterlenmeleri ile elde edildi (tepe sıcaklık 1300 oC, 10 dk. ; n=10). Tüm örnekler 20x2 mm boyutlarında oluşturuldu. Her iki gruba ait örnekler biaksiyal bükme dayanımlarını (ISO Standart 6872) karşılaştırmak için üniversal test cihazı (Testometric, Lancashire, İngiltere) ile test edildi. Tüm örneklerin Vickers mikrosertlik değerleri Vickers mikrosertlik cihazı (Buehler, 1600-6306, Illunois, ABD) ile hesaplandı. Yüzey pürüzlülüklerini (Ra) ve 3 boyutlu görüntülemelerini elde etmek için AFM cihazı (Park Systems, Park NX10, Güney Kore) kullanıldı. Örneklerin yapısal özelliklerini değerlendirmek amacıyla XRD ve SEM analizleri gerçekleştirildi. Veriler one-way ANOVA ve Mann Whitney-U testler ile analiz edildi (α=0,05). Konrol ve deney gruplarının biaksiyal bükme dayanımı değerleri(S) sırasıyla 761,43± 64,455 MPa ve 1101,85± 177,73 MPa' dır. Gruplar arası farklılık istatistiksel olarak anlamlıdır(p<0.05). Kontrol grubunun(S0) Vickers mikro sertlik değeri(VHN) 980± 41 iken, deney grubu(S3) sertlik değeri 1355± 144 olarak hesaplandı. Sertlik değerleri karşılaştırıldığında istatistiksel açıdan anlamlı farklılık bulundu(p< 0.05). Yüzey pürüzlülük değerleri (Ra) S0 grubu için 103± 0,031 µm, S3 grubu için ise 0,040± 0,039 µm olup istatistiksel olarak anlamlı farklılık elde edildi(p<0,05). Spark plazma sinterleme yönteminin bükme dayanımı ve mikrosertliği artırdığı görüldü. Aynı zamanda yüzey pürüzlülüğü değerlerinin azaldığı tespit edildi. XRD ve SEM analizleri sonucunda spark plazma ile üretilen örneklerin tanecik büyümesi olmadan yoğunlaştıkları gözlemlendi. Spark Plazma Sinterleme yöntemi, geleneksel sinterleme yöntemine göre çok daha kısa sürelerde gerçekleştirilebilmektedir. Çalışmamızda yöntemlerin karşılaştırılması ve geliştirilmesine yönelik in-vitro ve in-vivo çalışmalar yapılması gerektiğini ve spark plazma sinterleme yönteminin diş hekimliğinde uygulanabilmesi için klinik ve dental laboratuvar şartlarına uygun hale getirilmesi gerektiği tavsiye edilmektedir. Böylece çalışmaların hızına ve spark plazma sinterleme yönteminin dental uygulamalara dönüşümüne katkı sağlanabileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Investigation of Mechanical, Structural and Optical Properties of Zirconia Ceramics with Different Polycrystalline Structures Sintered Using Spark Plasma Sintering Method The purpose of this in-vitro study was to evaluate and compare the mechanical, structural and optical properties of zirconium dioxide polycrystalline ceramics sintered by Spark Plasma Sintering and conventional method. A total of 20 specimens were evaluated by two different sintering protocols. The control group (S0) specimens were milled from pre-sintered zirconia discs with 3Y-TZP structure (Upcera Dental Zirconia Blank, Liaoning Upcera Co. Ltd., China) by Cerec Systems(Dentsply Sirona, USA). S0 specimens were sintered by the traditional method (1530 oC, 11 hours; n=10). The experimental group (S3) were evaluated from zirconia powders with %3 yttrium-oxide content (3Y-PSZ, Tosoh, Japan) by Spark Plasma Sintering(FCT GmbH, HPD-50, Germany) method (final temperature 1300 oC, 10 min. ; n=10). All specimens were fabricated with a diameter of 20 mm and thickness of 2.0± 0.2 mm. For each group, the specimens were tested to compare their biaxial flexural strenght (ISO Standart 6872) using universal testing machine(Testometric, Lancashire, UK). The specimens were also submitted to Vickers hardness (on polished and as-received surfaces within the same specimen). And XRD and SEM analyzes were performed to evaluate the microstructure of the specimens. The data were analyzed with oneway ANOVA and/or Mann Whitney-U tests(α=0,05). The biaxial flexural strength values(S) of the control and experimental groups were 761.43± 64.455 MPa and 1101.85± 177.73 MPa, respectively. Differences between groups were statistically significant(p<0.05). The Vickers microhardness value of control group(S0) was 980± 41, whereas hardness values for experimental group(S3) was 1355± 144, respectively, and were statistically different(p< 0.05). Surface roughness values(Ra) were 103± 0.031µm for the S0 group and 0.040± 0.039 µm for the S3 group, and a statistically significant difference was obtained (p<0.05). The result of this study showed that spark plasma sintering method increased the flexural strenght, microhardness. At the same time, it was determined that the surface roughness values decreased. As a result of XRD and SEM analyzes, it was observed that the samples produced with spark plasma condensed without particle growth. The Spark Plasma Sintering method can be performed in much shorter times than the traditional sintering method. In our study, in-vitro and in-vivo studies should be conducted to compare and develop methods, and spark plasma sintering method should be adapted to clinical and dental laboratory conditions in order to be applied in dentistry. Thus, it is thought that it will contribute to the speed of the studies and the conversion of the spark plasma sintering method to dental applications.
Benzer Tezler
- Silika katkılı ışık geçirgenliğine sahip AlON seramiklerin reaktif spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of reactive spark plasma sintered transparent AlON ceramics with silica additive
HASAN TAVİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Developing transparent polycrystalline zinc selenide (ZnSe) pellets for laser applications
Lazer uygulamaları için şeffaf polikristal formunda çinko selenit (ZnSe) peletlerin geliştirilmesi
SEFA ÖZTULUM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT AYDEMİR
- Transparan AlON seramiklerinin SPS ile üretimi ve geliştirilmesi, farklı katkıların transparanlık ve mekanik özellikler üzerindeki etkilerin incelenmesi
Production and development of transparent AlON ceramics with SPS, investigation of the effects of different additives on transparency and mechanical properties
DEMET AYDOĞMUŞ
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Spark plazma sinterleme sisteminde transparan Y2O3 üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of transparent Y2O3 via spark plasma sintering
ESİN KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2024
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ÇINAR ŞAHİN
- Spark plazma sinterleme yöntemi ile ışık geçirgenliğine sahip alümina seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterizaton of alumina ceramics with light transmission by spark plasma sintering
BURCU APAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ ŞAHİN