Αξιολόγηση διαφορετικών τεχνικών τροποποίησης της επιφάνειας υλικών CAD/CAM και μελέτη της επίδρασής τους στο δεσμό με την ρητινώδη κονία
Creators: name: Παπαδόπουλος, Κωνσταντίνος Ν.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Αντοχή δεσμού στον μικρο-εφελκυσμό
Κεραμικά με ρητινώδη μήτρα
Τροποποίηση επιφάνειας
Τεχνητή γήρανση
Microtensile bond strength
Resin-matrix CAD/CAM ceramics
Surface modification
Artificial aging

description: Σκοπός: Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι η εκτίμηση της αντοχής δεσμού στον μικρο-εφελκυσμό μεταξύ τεσσάρων κεραμικών σε ρητινώδη μήτρα CAD/CAM υλικών με μια ρητινώδη κονία, μετά από διαφορετικές επιφανειακές τροποποιήσεις και τεχνητή γήρανση. Επιπλέον η ποιοτική και ποσοτική εκτίμηση της επιφανειακής αδρότητας των υλικών μετά από κάθε τροποποίηση και συσχέτιση τους με τα αποτελέσματα της αντοχής δεσμού για το κάθε υλικό. Μέθοδοι και υλικά: Τέσσερα διαφορετικά CAD / CAM υλικά (Shofu Block HC; Lava Ultimate; Brilliant Crios; Enamic,) κόπηκαν, χωρίστηκαν σε τέσσερις ομάδες και υποβλήθηκαν σε τέσσερις διαφορετικές επιφανειακές επεξεργασίες ως εξής: Ομάδα 1: χωρίς επεξεργασία (INT). Ομάδα 2: Aεροαποτριβή με σωματίδια Al2O3 (SB); Ομάδα 3: τροποποίηση επιφάνειας με υδροφθορικό οξύ και σιλάνιο (HF + Si); Ομάδα 4: Τριβοχημική αεροαποτριβή με σωματίδια επικαλυμένα με πυρίτιο και σιλάνιο (Cojet). Τεμάχια της ίδιας ομάδας συγκολλήθηκαν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας μια ρητινώδη κονία διπλού πολυμερισμού (Rely X Ultimate, 3Μ). Τα δείγματα σάντουιτς τεμαχίστηκαν σε ορθογώνια μικρο-δείγματα και κόπηκαν κάθετα στη διεπιφάνεια τους ώστε να προκύψουν ραβδόμορφα μικροδοκίμια (περίμετρο .11,1 mm, ύψος 8 mm). Τα μισά μικροδοκίμια υποβλήθηκαν σε δοκιμασία μ-TBS άμεσα, χρησιμοποιώντας μια συσκευή μικρο-εφελκυσμού (OM 100 Odeme, Βραζιλία) και τα άλλα μισά υποβήθηκαν στην ίδια δοκιμασία μετά από έξι μήνες αποθήκευσης. Οι μετρήσεις επιφανειακής αδρότητας πραγματοποιήθηκαν πριν και μετά τις επεξεργασίες χρησιμοποιώντας ένα 3D-οπτικό προφίλμετρο σε λειτουργία Vertical Scanning Interference (VSI) (Bruker Corp) σε μεγέθυνση x20. Πραγματοποιήθηκε ποιοτική ανάλυση των επιφανειών χρησιμοποιώντας Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM) για τη διερεύνηση της τοπογραφίας των επιφανειών, ενώ πραγματοποιήθηκαν επίσης αξιολογήσεις SEM για την κατηγοριοποίηση των αποτυχιών μεταξύ των δειγμάτων. Ο έλεγχος των ερευνητικών υποθέσεων έγινε με τη βοήθεια της Πλήρους Παραγοντικής Ανάλυσης Διακύμανσης (FFANOVA) καθώς και έλελγχοι Dunnett T3 και Duncan για τους παράγοντες του τύπου του υλικού, της επιφανειακής τροποποίησης και της τεχνητής γήρανσης (α=0,05). Αποτελέσματα: Οι χαμηλότερες αντοχές δεσμού παρατηρήθηκαν στην ομάδα ελέγχου (INT), ενώ οι υψηλότερες μTBS παρατηρήθηκαν στις ομάδες Cojet ή HF + Si. Κατά την πρώτη περίοδο αποθήκευσης, η μTBS φαίνεται να εξαρτάται από το συνδυασμό του τύπου του υλικού και της επιφανειακής τροποποίησης, ενώ κατά τη δεύτερη περίοδο αποθήκευσης η μTBS φαίνεται να εξαρτάται μόνο από την διαδικασία επιφανειακής τροποποίησης. Η υψηλότερη μείωση, όσον αφορά τις τιμές μTBS, παρατηρήθηκε στην ομάδα ελέγχου, ενώ δεν παρατηρήθηκε καμία μείωση μεταξύ των επιφανειακών επεξεργασιών μετά από τεχνητή γήρανση στην αμμοβολής με επικάλυψη πυριτίας (Cojet). Οι παράμετροι επιφανείας (Sa και Sz) φαίνεται να εξαρτώνται τόσο από το υλικό όσο και από τη θεραπεία, ενώ το Sa παρουσιάζει θετικό σημαντικό ρόλο στις τιμές μTBS. Συμπεράσματα: Οι τιμές αντοχής δεσμού των υβριδικών υλικών CAD / CAM στην διεπιφάνεια με μια ρητινώδη κονία διπλού πολυμερισμού μακροπρόθεσμα, φαίνεται να εξαρτάται από τον τύπο της επιφανειακής επεξεργασίας των υλικών πριν από τη συγκόλληση. Η τριβοχημική επεξεργασία αεροαποτριβής με σωματίδια πυριτίας και χημική επεξεργασίσ με HF που ακολουθούνται από προσθήκη παράγοντα σιλανίου φαίνεται να διατηρούν τις τιμές αντοχής του δεσμού σε ικανοποιητικά επίπεδα για έξι μήνες. Η τριβοχημική επεξεργασία που ακολουθείται από την προσθήκη Si, δεν φαίνεται να προκαλεί αλλαγές στις τιμές μTBS για έξι μήνες.
description: Objectives: To evaluate the effect of different surface treatments on the microtensile bond strength (μ-TBS) between three different composite resins and a polymer-infiltrated ceramic CAD/CAM material and a dual cure resin cement after six-month artificial aging. Furthermore, to estimate the qualitative surface characteristics and the quantitative surface roughness parameters for each surface treatment, in relation to μ-TBS bond strength values.Methods and Μaterials: Four different CAD/CAM blocks (Shofu Block HC; Lava Ultimate; Brilliant Crios; Enamic,) were cut, divided into four groups, and subjected to four different surface treatments: Group 1: no treatment (INT); Group 2: sandblasting (SB); Group 3: hydrofluoric acid etching and silane (HF + Si); Group 4: Tribochemical Silica coating and Si (Cojet). Fragments of the same group were lutted together using a dual-cure self-adhesive cement (Rely X Ultimate, 3M). The sandwich specimens were sectioned in rectangular microspecimens and trimmed at the interface to a stick shape (≈1.1-mm perimeter, 8mm height). One half of the specimens was subjected to a μ-TBS test, using a microtensile tester (OM 100 Odeme, Brazil), and the other half were tested after six months of storage. Surface roughness measurements were performed prior and after the treatments using a 3D-optical profilometer on Vertical Scanning Interference mode (VSI) (Bruker Corp) at x20 magnification. Qualitative analysis of the surfaces was performed using Scanning Electron Microscopy (SEM) to investigate surface topography, while SEM evaluations were also performed to categorize failure patterns among specimens). For the μTBS test results, data were statistically analyzed with a linear mixed-effects model Full Factorial Analysis of Variance (FFANOVA) for the factors surface treatment, material type and aging, together with their first-degree interactions (α=0.05). Results: The lowest bond strengths were obtained in the absence of any surface treatment (INT), while the highest μTBS were obtained when the surface was roughened by Cojet or HF+Si, this in combination with chemical adhesion through Si. During the one-week storage period, μTBS appears to be both material and surface treatment dependent. Loss in bond strength was observed after six-month aging when either surface roughening or silanization, or both, were omitted. During the six-month storage period the whole process seems to be surface treatment dependent since no interaction was found. The highest decrease, in terms of μTBS values was observed in the control group, while no decrease among surface treatments after artificial aging was observed in silica-coated sandblasting. Surface parameters (Sa and Sz) seem to be both material and treatment dependent, whereas Sa presents a positive significant role in μTBS values. Conclusions: Bond strength values of hybrid CAD / CAM materials in the interfaces with a resin-based dual cement in the long term, depends on the type of surface treatment of the materials prior bonding. Surface treatments of silica-coated and HF-treated airborne particulates followed by addition of a silane agent appear to maintain bond strength values at satisfactory levels for six months. Tribochemical silica coating followed by Si addition, does not appear to cause changes in bond strength values in the micro-tensile over six months.