Farklı yüzey parlatma sistemleri ile otoklavda yaşlandırma işleminin monolitik zirkonyumun yüzey özellikleri, faz dönüşümü ve kırılma dayanımına etkisi
The effect of autoclave aging with different surface polishing systems on the surface properties, phase transformation and fracture strength of monolithic zirconium
Yazar: GÜLŞAH AKYILDIZ
Danışman: PROF. DR. ZEYNEP YEŞİL DUYMUŞ
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental materyaller = Dental materials ; Dental restorasyon = Dental restoration ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Faz dönüşümleri = Phase transformations ; Otoklav = Autoclav ; Yapay yaşlandırma = Artificial aging ; Yüzey parlatma = Surface polishing ; Zirkonyum = Zirconium

Özet:
Amaç: Bu çalışma farklı yüzey parlatma sistemleri ile otoklavda yaşlandırma işleminin monolitik zirkonyumun yüzey özellikleri, faz dönüşümü ve kırılma dayanıma etkisini değerlendirilmek amacıyla yapıldı.
Materyal ve Metot: Prettau Zirkonzahn monolitik bloktan 48 adet örnek Bilgisayar Destekli Tasarım/ Bilgisayar Destekli Üretim (CAD/CAM) ile uluslararası standartlara (ISO 6872) uygun olacak şekilde 15 mm çapında ve 1.2 mm kalınlığında, disk şeklinde hazırlandı. Örnek kalınlıkları dijital kumpas ile kontrol edildi. Sinterleme işlemlerinden sonra örneklerin oda sıcaklığında soğuması beklenildi. Üretici firmanın talimatları doğrultusunda karıştırılan glaze tozu ile likiti ince bir tabaka şeklinde tüm örneklere uygulandı ve Ivoclar Vivadent Programat P300 fırını kullanılarak fırınlandı. Örnekler; kontrol, Meisinger cila kiti ve OptraFine cila kiti uygulanan olmak üzere üç gruba ayrıldı. Kontrol grubundaki 16 örneğe glaze sonrası herhangi bir işlem uygulanmadı. Kalan örneklere zirkonyum restorasyonlar için önerilen 100 µm elmas partikülleri içeren mavi bantlı frezlerle aynı araştırmacı tarafından 20 saniye süreyle aerotor ile su soğutması altında ileri geri süpürme hareketi şeklinde 20000 rpm de aşındırma işlemi uygulandı. Aşındırma yapılan 16 örneğe Meisinger cila kitiyle, kalan 16 örneğe ise OptraFine cila kitiyle cila işlemi yapıldı. Parlatma işlemleri sonrası her grup iki gruba (N=8) ayrıldı. Bir gruptaki örnekler 24 saat distile suda bekletildi, diğer gruptaki örneklere buharlı otoklavda 134°C'de, 2 bar basınç altında beş saat süre ile ISO 13356 standardına uygun olarak yaşlandırma işlemi uygulandı. Tüm örneklerin yüzeyi profilometre ile değerlendirildi. Daha sonra mikro sertlikleri Vickers mikro sertlik testiyle, üç boyutlu yüzey görüntüleri Atomik Kuvvet Mikroskobuyla (AFM), yüzey özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobuyla (SEM), kristal yapıları ve faz dönüşümleri X-Işını Kırınımı (X-Ray Difraktometre; XRD) ile analiz edildi. Son olarak üç top üzerine piston tekniği ile kırılma dayanımları değerlendirildi.
Bulgular: Monolitik zirkonyum örneklere uygulanan yüzey parlatma işlemlerinin yüzey pürüzlülüğüne, mikro sertliğine, kırılma dayanımına etkisi çok anlamlı (p<0.01), faz dönüşümüne etkisi anlamlı (p<0.05) bulundu. En fazla yüzey pürüzlülüğü Meisinger cila kiti uygulanan grupta tespit edildi. Otoklavda yaşlandırma işleminin faz dönüşümüne etkisi anlamlı (p<0.05), yüzey pürüzlülüğüne, mikro sertliğine ve kırılma dayanımına etkisi ise istatiksel olarak anlamsız (p>0.05) bulundu.
Sonuç: Monolitik zirkonyum örneklere uygulanan yüzey parlatma sistemlerinin yüzey özelliklerini, faz dönüşümünü ve kırılma dayanımını etkilediği, otoklavda yaşlandırma işleminin ise yüzey özelliklerini ve kırılma dayanımını etkilemediği, faz dönüşümünü ise etkilediği belirlendi.
Anahtar Kelimeler: Monolitik zirkonyum, yüzey parlatma sistemleri, otoklavda yaşlandırma, yüzey özellikleri, faz dönüşümü, kırılma dayanımı

Abstract:
Aim: This study was carried out to evaluate the effect of autoclave aging with different surface polishing systems on the surface properties, phase transformation and fracture strength of monolithic zirconium.
Material and Methods: The 48 samples of Prettau Zirkonzahn monolithic block were prepared as discs with a diameter of 15 mm and a thickness of 1.2 mm, in accordance with international standards (ISO 6872) with Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing (CAD / CAM). The sample thicknesses were checked with a digital caliper. After sintering, the samples were allowed to cool at room temperature. Glaze powder and liquid mixed in accordance with the manufacturer's instructions were applied to all samples in a thin layer and fired using the Ivoclar Vivadent Programat P300 oven. Examples; control, Meisinger polish kit and OptraFine polish kit applied. No procedure was applied to 16 samples in the control group after glazing. The remaining samples were etched at 20000 rpm in the form of a back and forth sweeping motion under water cooling with an aerotor for 20 seconds by the same researcher with blue banded burs containing 100 µm diamond particles recommended for zirconium restorations. The 16 samples that were etched were polished with the Meisinger polish kit, and the remaining 16 samples were polished with the OptraFine polish kit. After polishing, each group was divided into two groups (N=8). The samples in one group were kept in distilled water for 24 hours, and the samples in the other group were aged in a steam autoclave at 134°C under 2 bar pressure for five hours in accordance with the ISO 13356 standard. The surface of all samples was evaluated with a profilometer. Then, their microhardness was analyzed by Vickers microhardness test, three-dimensional surface images were analyzed by Atomic Force Microscope (AFM), surface properties were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM), crystal structures and phase transformations were analyzed by X-Ray Diffractometry (XRD). Finally, the fracture strengths were evaluated with the piston technique on three balls.
Results: The effects of surface polishing applied on monolithic zirconium specimens on surface roughness, microhardness and fracture strength were very significant (p<0.01), and the effect on phase transformation was significant (p<0.05). The highest surface roughness was detected in the group that applied the Meisinger polish kit. The effect of autoclave aging on the phase transformation was significant (p<0.05), while the effect on surface roughness, microhardness and fracture strength was statistically insignificant (p>0.05).
Conclusions: It was determined that the surface polishing systems applied to the monolithic zirconium samples affected the surface properties, phase transformation and fracture strength, while the autoclave aging process did not affect the surface properties and fracture strength, but affected the phase transformation.
Key Words: Monolithic zirconium, surface polishing systems, autoclave aging, surface properties, phase transformation, fracture strength