Farklı yüzey işlemlerinin polietereterketon (PEEK) ile yumuşak astar materyali arasındaki bağlantıya etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different surface treatments on the bonding between polyetheretherketone (PEEK) and soft lining materials
Yazar: İREM ÜNAL KARATEPE
Danışman: PROF. DR. FATİH MEHMET KORKMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental bonding = Dental bonding ; Dental debonding = Dental debonding ; Lazerler = Lasers ; Polietereterketon = Polyetheretherketone ; Takma diş astarlayıcıları = Denture liners ; Yüzey işleme tekniği = Surface handling technique ; Çekme dayanım testi = Tensile strength test

Özet:
Bu çalışmanın amacı; PEEK yüzeyine uygulanan çeşitli yüzey işlemlerinin yüzey pürüzlülüğüne ve yumuşak astar materyali ile arasındaki bağlanma dayanımına etkisini araştırmaktır. CAD/CAM ve hassas kesme cihazı yardımıyla 7x7x2mm boyutlarında PEEK örnekler hazırlanmış ve uygulanacak yüzey işlemine göre rastgele 8 gruba ayrılmıştır (n=12): Grup 1; kontrol (herhangi bir yüzey işlemi uygulanmamış), Grup 2; %98'lik sülfürik asit uygulaması, Grup 3; 50µm Al2O3 ile kumlama, Grup 4; 110µm Al2O3 ile kumlama, Grup 5; Er, Cr: YSGG lazer (2W), Grup 6; Er, Cr: YSGG lazer (3W), Grup 7; ultrahızlı fiber lazer (5W), Grup 8; ultrahızlı fiber lazer (10W). Uygulanan yüzey işlemleri sonrası tüm örneklerin profilometre ile pürüzlülük değerleri ölçüldü ve her gruptan seçilen birer örneğin Taramalı Elektron Mikroskopu (TEM) altında yüzey incelemesi yapıldı. Sonrasında PEEK örneklere yumuşak astar materyali bağlandı. Tüm örneklere 5000 siklus termal yaşlandırma işlemi uygulandı ve örnekler universal test cihazına bağlanarak çekme bağlanma dayanım değerleri tespit edildi. Örneklerin kopma yüzeyleri stereomikroskopla incelendi ve kopma tipleri belirlendi. Tüm gruplardan her kopma tipine göre temsilen bir örneğe TEM ve Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS) analizi yapıldı. Elde edilen yüzey pürüzlülüğü ve bağlanma dayanımı verilerinin tek yönlü ANOVA ve Tukey's post hoc testi ile istatistiksel analizi yapıldı. 3W Er, Cr: YSGG lazer grubundaki örneklerde en yüksek yüzey pürüzlülük değerleri elde edilirken, en yüksek bağlanma dayanımı değeri 110µ Al2O3 partikülleri ile pürüzlendirme yapılan örneklerde tespit edildi. En düşük yüzey pürüzlülük ve bağlanma dayanımı değerleri kontrol grubunda görüldü. 110µm Al2O3 ile kumlama grubu, tüm gruplardan istatistiksel olarak daha yüksek bağlanma dayanımı değerleri gösterdi (p<0.05). 5W ultrahızlı fiber lazer uygulaması hariç tüm lazer grupları kontrol grubundan daha yüksek bağlanma dayanım değerleri gösterdi (p<0.001). Sülfürik asit uygulanan örneklerin bağlanma dayanımı değerleri kontrol grubu ile benzer bulundu.  Sonuç olarak lazer uygulamaları parametreleri doğru seçilmek kaydıyla PEEK ile yumuşak astar materyali arasındaki bağlanma dayanımını arttırmak için kumlama işlemine alternatif olarak kullanılabilir.

Abstract:
The aim of this study to investigate the effect of various surface treatments applied on the PEEK surface on the surface roughness and bond strength between soft lining material. With the help of CAD/CAM and a precision cutting device, 7x7x2mm PEEK samples were prepared and randomly divided into 8 groups according to the surface treatment to be applied (n=12): Group 1; control (no surface treatment applied), Group 2; 98% sulfuric acid application, Group 3; Sandblasting with 50µm Al2O3, Group 4; Sandblasting with 110µm Al2O3, Group 5; Er, Cr: YSGG laser (2W), Group 6; Er, Cr: YSGG laser (3W), Group 7; ultrafast fiber laser (5W), Group 8; ultrafast fiber laser (10W). After the applied surface treatments, the roughness values of all samples were measured with a profilometer, and the surface examination of one sample selected from each group was performed under a Scanning Electron Microscope (TEM). Afterward, soft lining material was bonded to PEEK samples. 5000 cycles of thermal aging were applied to all samples, and the tensile bond strength values were determined by connecting the samples to a universal test device. The failure surfaces of the samples were examined with a stereomicroscope and the failure types were determined. TEM and Energy Dispersive Spectrometer (EDS) analyses were performed on a representative sample from all groups according to each failure type. The obtained surface roughness and bond strength data were statistically analyzed using one-way ANOVA and Tukey's post hoc test. While the highest surface roughness values were obtained in the 3W Er, Cr: YSGG laser group samples, the highest bond strength value was found in the samples sandblasting with 110µ Al2O3 particles. The lowest surface roughness and bond strength values were observed in the control group. Sandblasting group with 110µm Al2O3 showed statistically higher bond strength values than all groups (p<0.05). Except for the 5W ultrafast fiber laser application, all-laser groups showed higher bond strength values than the control group (p<0.001). The bond strength values of the samples treated with sulfuric acid were found to be similar to the control group. As a result, laser applications can be used as an alternative to sandblasting to increase the bond strength between PEEK and soft lining material, provided that the parameters are chosen correctly.