ZrO2 ve P2O5 ilavesinin lityum disilikat (LS2) esaslı cam seramiğin kristalizasyon kinetiği ve termal genleşme davranışına etkisi

Abstract

Cam seramikler, camların kontrollü kristalizasyonu ile üretilen kristal yapıya sahip malzemelerdir. Kontrollü kristalizasyon sonucunda cam seramikler farklı özellikler kazanırlar ve bu yüzden endüstrinin farklı alanlarında kullanılırlar. Bu alanlardan biride dental implant uygulamalarıdır.Bilimsel çalışmalar sonucunda görülmüştür ki, seramik malzemelerin kullanımı yüksek kalitede dental implantların üretimine imkan sağlamaktadır. Dolgu, kaplama ve köprü gibi dental uygulamalarda güvenilir, uzun ömürlü ve sağlam yapıları nedeniyle cam seramiklerin kullanımı hızla artmaktadır. Ayrıca estetik olarak da metal implantlara göre daha tercih edilir olması gibi bir avantajları vardır. Son yıllarda kullanımı artırılan lityum disilikat cam seramiği çok bileşenli sistemler içinde kullanıldığında üstün mekanik ve optik özellikler göstermekte ve doğal diş yapısına çok yaklaşmaktadır.Devam eden ilgili çalışmlarda farklı çekirdeklendirme katalistlerinin LS2 nin kristalizasyon kinetiği üzerindeki etkileri incelenmektedir.Bu çalışmada SiO2-Li2O-Al2O3-K2O sistemine ZrO2 ve P2O5 çekirdeklendirici ilavesinin, lityum disilikat (LS2) cam seramiğinin kristalizasyon kinetiği ve termal genleşme katsayısına etkisi : X-ışınları difraksiyonu (XRD), yüksek sıcaklıkta x-ışınları difraksiyonu (HTXRD), diferensiyal termal analiz (DTA), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı analizi ve dilatometrik analiz yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. İlk olarak belirlenen kimyasal kompozisyonda cam üretmek amacıyla uygun bileşimler oluşturulmuştur ve uygun sıcaklıkta camın dökümü yapılmıştır. Sonrasında çekirdeklendirme ve kristallendirme ısıl işlemleri, hazırlanan camın DTA sonuçlarına bağlı olarak yapılmıştır. Amorf ve kristal fazları, bu fazların % oranları (kristalizasyon derecesi), kullanılan farklı çekirdeklendirme katalistleri için kalitatif ve kantitatif XRD analizleriyle hesaplanmıştır. Mikroyapı görüntüleri incelenip yorumlanmıştır.

Glass ceramics are polycrystalline solids prepared by the controlled crystallization ofglasses. With controlled crystallization, glass-ceramics find a wide using range in industry. An important industry area is dental implants.Significant developments occurred in all ceramic materials provide the fabrication of high quality dental implants. Glass ceramic based dental restorations like dental inlays, crowns, bridges and veneers are becoming increasingly popular with their reliable and durable performance. In addition to their advanced functional properties, glass ceramic implants especially lithium disilicate glass ceramics also face the esthetics expectations of patients and dentists and in this way they are starting to take the place of metal based restorations today. Lithium disilicate glass-ceramics derived from multicomponent glass systems have some superior mechanical and optical properties comparable to natural teeth. In restorative dentistry, mechanical characteristics of biomaterials play very crucial role in order to resist the masticatory forces occurred during biting and chewing.The aim of the present work is to determine the effect of heat treatment schedules on the crystallization behavior and thermal expansion of the LS2 glass-ceramicsIn this study, the crystallization behavior and thermal expansion coefficient of a lithium disilicate (LS2) based glass-ceramic derived from SiO2-Li2O-Al2O3-K2O system was investigated by using x-ray diffraction (XRD), high temperature x-ray diffraction (HTXRD), differential thermal analysis (DTA), micro structure analyze with scanning electron microscope (SEM) and dilatometer techniques. Analytical reagent grade chemicals were chosen as raw materials for preparing glass batches. Nucleation and crystal growth heat treatments were planned according to DTA results. The amounts of the amorphous and crystalline phases developed during the heat treatments were determined by quantitative XRD.