Tekrarlanan fırınlamaların zirkonyanın bükülme dayanımı üzerine etkisi

Amaç: Zirkonya restorasyonlarda görülen başarısızlıklar genellikle tabakalama seramiğinde atma şeklinde meydana gelse de altyapı materyalinde de geri dönüşümsüz kırılmalar meydana gelebilmektedir. Tekrarlanan fırınlama işlemlerinin, zirkonyanın kimyasal yapısını oluşturan temel elementlerde ve mekanik özelliklerinde nasıl bir etki meydana getirdiği tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmanın amacı tekrarlanan fırınlamaların zirkonya altyapılarında meydana gelen elementsel değişiklikler ve mekanik özellikler üzerine etkisinin değerlendirilmesidir. Gereç ve Yöntem: Altmış adet, 1 mm kalınlığında ve 10 mm çapında zirkonya tam seramik örnek pre-sinterize blok kullanılarak CAD/CAM sistemi ile üretildi. Tekrarlanan fırınlama prosedürü gruplara göre örneklere 900°C’de ilave fırınlamalar uygulanarak tamamlandı. Zirkonya yapısında meydana gelen elementsel değişiklikler XRF spektrometre cihazı kullanılarak tespit edildi. Zirkonya örneklerde meydana gelen bükülme dayanımı değişiklikleri biaksiyal bükülme dayanımı testi ile tespit edildi. Bulgular: Materyal yapısında zirkonyum elementinde meydana gelen değişikliklerin istatistiksel olarak anlamlı olmadığı, itrium elementinde meydana gelen değişikliklerin ise anlamlı olduğu tespit edildi (p˂0,05). Gruplar arasında ortalama bükülme dayanımı değerleri arasındaki farkın anlamlı olmadığı tespit edildi. Sonuç: Tekrarlanan fırınlama işlemleri materyal yapısındaki itrium elementi oranını anlamlı şekilde değiştirmiştir, fakat bu değişimin materyalin biaksiyel bükülme dayanımı üzerinde anlamlı bir etkisi olmadığı tespit edilmiştir.

The effect of the repeated firings on the biaxial flexural strength of zirconia

Aim: Failure of zirconia restorations usually occurs in veneering ceramics as chipping, but catastrophic failures can also occur in the zirconia substructure. The effect of the repeated firings on the mechanical properties and chemical structure of zirconia is uncertain. The purpose of the study was to evaluate the effect of repeated firings on the mechanical properties and elemental changes of zirconia substructure. Materials and Methods: Sixty samples, 1 mm thickness and 10 mm in diameter, were produced with the CAD/CAM system using the pre-sintered zirconia blocks. Repeated firing procedure were completed by applying additional firings at 900 °C according to the groups. Elemental changes in the zirconia structure were determined using XRF analysis. The changes in the flexural strength of the zirconia samples were determined by the biaxial flexural strength test. Results: Changes in the zirconia element in the material structure were not statistically significant, while those in the itrium element were found to be significant(p˂0.05). It was found that the differences between the mean flexural strength values of the groups were not significant. Conclusion: Repeated firings significantly altered the ratio of the itrium element in zirconia materials, but it has been found that these changes didn't have significant effect on the flexural strength of zirconia.

PDF

___

1. Walton TR. The up to 25-year survival and clinicalperformance of 2,340 high gold-based metal-ceramic singlecrowns. Int J Prosthodont 2013; 26: 151-160.
2. Griggs JA. Recent advances in materials for all-ceramicrestorations. Dent Clin N Am 2007; 51: 713-727.
3. Deville S, Gremillard L, Chevalier J, Fantozzi G. A critical comparison of methods for the determination of the aging sensitivity in biomedical grade yttria-stabilized zirconia. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2005; 72: 239-245.
4. Salazar Marocho SM, Studart AR, Bottino MA, Bona AD. Mechanical strength and subcritical crack growth under wetcyclic loading of glass-infiltrated dental ceramics. DentMater 2010; 26: 483-490.
5. Denry I, Kelly JR. State of the art of zirconia for dental applications. Dent Mater 2008; 24: 299-307.
6. Siarampi E, Kontonasaki E, Andrikopoulos KS, Kantiranis N, Voyiatzis GA, et al. Effect of in vitro aging on the flexural strength and probability to fracture of Y-TZP zirconia ceramics for all-ceramic restorations. Dent Mater 2014; 30: e306-316.
7. Lange FF, Dunlop GL, Davis BI. Degradation during aging of transformation toughened ZrO2–Y2O3 materials at 250 ◦C. J Am Ceram Soc 1986; 69: 237-240.
8. Vichi A, Louca C, Corciolani G, Ferrari M. Color related toceramic and zirconia restorations: a review. Dent Mater 2011; 27: 97-108.
9. White SN, Miklus VG, McLaren EA, Lang LA, Caputo AA. Flexural strength of a layered zirconia and porcelain dental all-ceramic system. J Prosthet Dent 2005; 94: 125- 131.
10. Belli R, Frankenberger R, Appelt A, Schmitt J, Baratieri LN, et al. Thermal-induced residual stresses affect thelifetime of zirconia-veneer crowns. Dent Mater2013; 29: 181- 190.
11. Siavikisa G, Behr M, van der Zel JM, Feilzer AJ, Rosentritta M. Influence of Heat Treatment and Veneering on the Storage Modulus and Surface of Zirconia Ceramic. Eur J Dent 2011; 5(2): 191-198.
12. Balkaya MC, Cinar A, Pamuk S. Influence of firing cycles on the margin distortion of 3 all ceramic crown systems. J Prosthet Dent 2005; 93:346-355.
13. Guazzato M, Quach L, Albakry M, Swain MV. Influence of surface and heat treatments on the flexural strength of Y-TZP dental ceramic. J Dent 2005; 33: 9-18.
14. Taskonak B, Mecholsky JJ, Anusavice KJ. Residual stresses in bilayer dental ceramics. Biomater 2005; 26: 3235-3241.
15. Piconi C, Maccauro G. Zirconia as a ceramic biomaterial. Biomater 1999; 20:1-25.
16. Bayındır F, Ozbayram O. Effect of number of firings on the color and translucency of ceramic core materials with veneer ceramic of different thicknesses. J Prosthet Dent 2018; 119(1): 152-158.
17. Bachhav VC, Aras MA. The effect of ceramic thickness and number of firings on the color of a zirconium oxide based all ceramic system fabricated using CAD/CAM technology. J Adv Prosthodont 2011; v3: 57-62.
18. Subaşı MG, Demir N, Kara Ö, Ozturk N, Özel F. Mechanical properties of zirconia after different surface treatments and repeated firings. J Adv Prosthodont 2014; 6: 462-467.
19. Ozturk O, Uludağ B, Usumez A, Şahin V, Çelik G. The effect of ceramic thickness and number of firings on the color of two all-ceramic systems. J Prosthet Dent 2008; 100: 99-106.
20. Çelik G, Uludağ B, Usumez A, Şahin V, Ozturk O, et al. The effect of repeated firings on the color of an all-ceramic system with two different veneering porcelain shades. J Prosthet Dent 2008; 99: 203-208.
21. Ender B. Erzincan (Büyükardıç) ve Erzurum (Güllüdere, Tasmasor, Tetikom ve Ağaratepe) kazılarından ele geçen demir çağına ait seramiklerin XRF tekniği ile incelenmesi. Gazi üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Bölümü Yüksek Lisans Tezi (2006).
22. Hewitt AD. Rapid Screening of Metals Using Portable High Resolution X-ray Fluorescence Spectrometers. Special Reports Special Report 1995; 95-114.
23. Gonuldaş F, Öztaş DD. The Analysıs Of The Elemental Changes Ofdıfferent All Ceramıcs Exposed To Repeated Fırıngs Wıth Usıng Xrf. Ponte J 2017; 73(4): 133-145.
24. Demir YÖ. Adli olaylarda karşılaşılabilecek cam örneklerinin mikroanalitik yöntemler kullanılarak tanımlanması ve farklılandırılması. İstanbul Üniversitesi Adli Tıp Enstitüsü Fen Bilimleri Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi İstanbul 2008.
25. Asil S. Demir cevheri numunelerinde x-ışını floresans yöntemiyle molibden ve kalay tayini. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Kimya Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi 2007.
26. Ramos GF, Pereira GKR, Amaral M, Valandro LF, Bottıno MA. Effect of grinding and heat treatment on the mechanical behavior of zirconia ceramic. Braz Oral Res [online]. 2016; 30: e12.
27. Ramos-Tonello CM, Trevizo BF, Rodrigues RF, Magalhães APR, Furuse AY, et al. Pre-sintered Y-TZP sandblasting: effect on surface roughness, phase transformation, and Y-TZP/veneer bond strength. J Appl Oral Sci 2017; 25(6): 666-673.
28.Marit Ø, Gjerdet NR, Tvinnereim HM. The firing procedure influences properties of a zirconia core ceramic. Dent Mater 2008; 24(4): 471–475.
29. Siavikis G, Beh M, van der Zel JM, Feilzer AJ, Rosentritt M. Influence of Heat Treatment and Veneering on the Storage Modulus and Surface of Zirconia Ceramic. Eur J Dent 2011; 5(2): 191-198.
30. Garvie RC, Hannink RH, Pascoe RT. Ceramic steel? Nature 1975; 258:703-704.
31. Aboushelib MN, Wang H. Effect of surface treatment on flexural strength of zirconia bars. J Prosthet Dent 2010; 104: 98-104.
32. Fischer J, Grohmann P, Stawarczyk B. Effect of zirconia surface treatments on the shear strength of zirconia/ veneering ceramic composites. Dent Mater J 2008; 27: 448-454.
33. Jang GW, Kim HS, Choe HC, Son MK. Fracture strength and mechanism of dental ceramic crown with zirconia thickness. Procedia Eng 2011; 10: 1556-1560.
34. Studart AR, Filser F, Kocher P, Luthy H, Gauckler LJ. Cyclic fatigue in water of veneer-framework composites for all-ceramic dental bridges. Dent Mater 2006; 23:177- 185.
35. Vichi A, Louca C, Corciolani G, Ferrari M. Color related to ceramic and zirconia restorations: a review. Dent Mater 2011; 27: 97-108.
36. Curtis AR, Wright AJ, Fleming GJP. The influence of surfacemodification techniques on the performance of a Y-TZP dental ceramic. J Dent 2006; 34:195-206.
37. Fleming GJ, Dickens M, Thomas LJ, Harris JJ. The in vitro failure of all-ceramic crowns and the connector area of fixed partial dentures using bilayered ceramic specimens: the influence of core to dentine thickness ratio. Dent Mater 2006; 22:771-777.