Hidrotermal yaşlandırmanın monolitik zirkonya materyalleri üzerindeki optik, mekanik ve kimyasal etkisi
Effect of hydrothermal aging on the optical, mechanical and chemical properties of monolithic zirconia materials
Yazar: MAMASALY ABDINABI UULU
Danışman: DOÇ. DR. MURAT ALKURT
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 ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning ; Yaşlandırma = Ageing ; Yüzey sertliği = Surface hardness ; Zirkonyum = Zirconium

Özet:
Hidrotermal Yaşlandırma'nın Monolitik Zirkonya Materyalleri Üzerindeki Optik, 
Mekanik ve Kimyasal Etkisi
Amaç: Bu in-vitro çalışmanın amacı; monolitik zirkonyum materyallerine 
uygulanan hidrotermal yaşlandırma işlemlerinin translusensi parametresi, faz değişimi, 
topografik özellikler, yüzey sertliği ve bükülme dayanımına etkisini incelemektir.
Materyal ve Metod: Çalışma için 3 tip multi layer içerikli zirkonya sistemi 
(Katana, Kuraray Noritake) seçildi: Ultra Translusent Multi Layer zirkonya (UTML), 
Süper Translusent Multi Layer zirkonya (STML) ve Multi Layer zirkonya (ML).
Kullanılacak olan örneklerin sinterleme işlemine tabi tutulduktan sonraki nihai boyutu 15 
mm çapında ve 1.2 mm kalınlığında disk şeklinde ayarlandı. Örnekler zirkonya tipine 
göre üçe ayrıldığı gibi hidrotermal işleme tabi tutulma prosedürüne göre de üç alt gruba 
ayrıldılar. Her bir alt grupta dokuz (n=9) adet örnek bulunurken, çalışmada toplam seksen 
bir (n=81) örnek kullanılmıştır. Materyallerin optik, kimyasal, topografik, fiziksel ve 
mekanik yapıları sırasıyla; Spektrofotometre, X-Ray Difraktometre (XRD), Tramalı 
Elektron Mikroskobu (SEM), Vickers mikrosertlik test cihazı ve İki eksenli Bükme test 
cihazı kullanılarak belirlendi. Elde edilen veriler iki yönlü varyans analizi ve Tukey çoklu 
karşılaştırma testi ile istatistiksel olarak değerlendirildi (p<0.05).
Bulgular: Hidrotermal yaşlandırma işleminin translusensi değerini anlamlı olarak 
etkilediği (p<0.05), yüzey sertlik değerleri üzerindeki etkisinde istatistiksel olarak
anlamlı bir fark gözlemlenmediği saptandı (p˃0.05). Kontrol grubu ile 
karşılaştırıldığında, 5 saat ve 10 saat yaşlandırma işlemi tüm materyallerin XRD faz 
değişimindeki monoklinik miktarı arttırmakla birlikte en yüksek artış oranı ML grubunda olduğu belirlendi. Yaşlandırma süresi ve materyal tipinin faz değişim oranını ve iki 
eksenli bükülme direncini anlamlı olarak etkilediği görüldü (p<0.05). 
Sonuç: Hidrotermal yaşlandırmanın translusensi değeri artırılmış monolitik
zirkonyaların translusensi değeri üzerinde kayda değer etkileri olmuştur. Translusent
zirkonyaların tetragonal-monoklinik faz dönüşüm oranı, ML grubu dışında düşük 
bulunmuştur. Yaşlandırma işleminin Vickers sertlik değerini etkilemediği belirlendi. 
Materyal tipine göre en yüksek Vickers sertlik değeri UTML grubunda, en düşük Vickers 
sertlik değeri ML grubunda olduğu bulundu. Materyal tipine göre iki eksenli bükülme 
direnci değerlendirildiğinde en yüksek değer ML grubunda, en düşük değer ise UTML 
grubunda gözlemlendi. 5 saat ve 10 saat yaşlandırma işlemi iki eksenli bükülme direncini 
genel olarak artırdığı belirlendi.
Anahtar Kelimeler: Monolitik zirkonya, Hidrotermal yaşlandırma, Translusensi 
parametresi, Faz değişimi, Gren boyutu, İki eksenli bükülme mukavemeti, Vickers sertlik

Abstract:
Effect of Hydrothermal Aging on The Optical, Mechanical and Chemical 
Properties of Monolithic Zirconia Materials
Purpose: The aim of this in-vitro study; is to examine the effects of hydrothermal 
aging processes applied to monolithic zirconium materials on translucency parameter, 
phase transphormations, topographic properties, surface hardness and biaxial flexural 
strength.
Material and Methods: Three types of multi-layered zirconia systems (Katana, 
Kuraray Noritake) were selected for the study: Ultra Translucent Multi Layered zirconia 
(UTML), Super Translucent Multilayered zirconia (STML), and Multi Layered zirconia 
(ML). The final size of the spacimens were set as a disc shape with a diameter of 15 mm 
and a thickness of 1.2 mm, which after being subjected to the sintering process. The 
specimens were divided into three groups according to the type of zirconia as well as 
three subgroups according to the hydrothermal treatment procedure. While there were 
nine (n=9) specimens in each subgroup, a total of eighty-one (n=81) specimens were used 
in this study. Optical, chemical, topographic, physical and mechanical structures of the 
materials was determined respectively; using Spectrophotometer, X-Ray Diffractometer 
(XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Vickers microhardness tester and Biaxial 
flexural strength tester. The obtained data were statistically evaluated by two way analysis 
of variance and Tukey multiple comparison test (p<0.05). 
Results: The translucency value was significantly affected after hydrothermal 
aging process (p<0.05), however it was determined that there was no statistically 
significant difference in the effect on the surface hardness values (p˃0.05). Compared to 
the control group, the 5 hour and 10 hour aging process increased the monoclinic amount in XRD phase transformation of all materials, but the highest increase rate was found in 
the ML group. Due to observation of aging procedure and material type, the phase 
transformation rate and biaxial flexural strength is significantly affected statistically 
(p<0.05). 
Conclusions: Hydrothermal aging had significant effects on the translucency of 
translucent monolithic zirconias. The small amount of tetragonal-monoclinic phase 
transformation was observed on translucent zirconias, except for the ML group. The aging 
process did not affect the Vickers hardness value. According to the material type, the 
highest Vickers hardness value was found in the UTML group, and the lowest Vickers 
hardness value was found in the ML group. When biaxial flexural strength was evaluated 
according to material type, the highest value was observed in the ML group, and the 
lowest value was observed in the UTML group. It was determined that aging for 5 hours 
and 10 hours, generally increase the biaxial flexural strength.
Keywords: Monolithic zirconia, Hydrothermal aging, Translucency parameter, 
Phase transformation, Grain size, Biaxial flexural strength, Vickers hardness