B2o3 miktarının lityum disilikat cam-seramiklerinin mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması

Abstract

LS2 cam seramikleri, hem mekanik özellikleri, hem de estetik açıdan doğal diş görüntüsüne benzemesinden dolayı dolayı dental restoratif alanında kullanılmaktadır. Yapılan çalışmada, çekirdeklendirici olarak kullanılan B2O3`un, LS2 sisteminde oluşturduğu mikro yapısal değişimin, sertlik, tokluk ve eğme mukavemeti değerlerine etkisi araştırılmıştır. Farklı mol oranlarında B2O3 ilave edilen numuneler, frit oluşumu, homojen cam elde edilmesi ve kontrollü kristalizasyon süreçlerinden geçirilerek, XRD & SEM analizleri yapılmış ve 3-Nokta Eğme Testi uygulanmıştır. Çekirdeklenme ve kristal büyüme aşamalarını kapsayan, LS2 cam seramiklerinin kontrollü kristalizasyon ile üretimi surecinde, ısıl işlem ve çekirdeklendirici parametreleri; kristal faz miktarını, kristal boyutu ve çatlak ilerleme mekanizmasını büyük ölçüde etkilemiştir. Literatürde farklı kullanılan çekirdeklendiricilere kıyas ile, B2O3 ilavesinin kristalizasyon sıcaklığını ve sinterleme aktivasyon enerjisini düşürmesi, lityum disilikat (Li2Si2O5) kristallerinin düşük sıcaklıklarda oluşmasını sağlamaktadır. Böylece daha düşük enerji tüketimi ile eğme mukavemeti yüksek lityum disilikat cam seramik üretilebilmesine olanak sağlamaktadır.

Lithium disilicate glass ceramics are used in the restorative dentistry because of their better mechanical properties and aesthetically resembling natural teeth appearance. In this study, the effect of microstructural change of B2O3 used as nucleating agent in the LS2 system on hardness-fracture toughness and bending strength values were investigated. Samples with different molar ratios of B2O3 were added into the starting composition and respectively, frit formation, homogeneous glass production and controlled crystallization processes were carried out. XRD & SEM analyzes were performed and 3-Point Bending Test was applied upon samples. In the process of controlled crystallization of LS2 glass ceramics which comprises nucleation and crystalisation growth steps, heat treatment and nucleating agent parametres are quite significant which affects the amount of crystal phase, crystal size and crack propogation mechanism in the LS2 glass ceramic microstructure. On the contrary to different nucleators used in the literature, the addition of B2O3 reduces the crystallization temperature and the sintering activation energy of the LS2 glass-ceramic system, which enables lithium disilicate (Li2Si2O5) crystals to form at low temperatures therefore LS2 glass ceramics can be produced with lower energy consumption.