Hertzian indentasyonu kullanılarak farklı tipteki güçlendirilmiş tam-seramiklerin hasar modlarının tespit edilmesi
Determination of damage modes on different types of reinforced all-ceramics by hertzian indentation
Yazar: ANDAÇ BARKIN BAVBEK
Danışman: PROF.DR. LEVENT NALBANT
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Düz yüzeyli yapıların üzerinde normal yüklemedeküresel bir indentör ile Hertzian temas testinin yapılması, temelseviyede iliskilerin anlasılması için ideal bir baslangıç noktasısaglar. Bu çalısmanın amacı dentin benzeri yapılara iki farklısiman kalınlıgında yapıstırılan çift tabaka ve tek tabaka tamseramiklerinHertzian indentasyonları yoluyla olusan hasarındegerlendirilmesidir.In-Ceram Alumina ve Empress II sistemlerikullanılarak 10mm çapında 2mm kalınlıgında disk seklinde tamseramikörnekler hazırlandı. Yirmi adet In-Ceram Alumina veEmpress II disk uygun kaplama seramigi ile çift tabakalı olarakhazırlanırken, yirmi adet Empress II disk tek tabaka olarakhazırlandı. Rezin simanın 0,05mm ve 0,3mm kalınlıgına göreörnekler esit sayıda iki ana grup altında toplandı.Örnekler üst yüzlerinden, basma cihazına baglı3,18mm çapındaki tunhsten karbit (WC) indentasyon küresi ilemonotonik yüklendi.Hertzian indentasyonunun dogurdugu hasarmodunu gözlemyebilmek için baglı arayüz teknigi kullanıldı.Altı farklı örnek için kritik yükün etkinliginicanlandırmak için Sonlu elemanlar yöntemi ile analiz (FEA)kullanıldı. Herbir modeldeki von Mises, makaslama ve çekmestresleri MSC.arc sonlu elemanlar analiz çözücüsü yardımı ilehesaplandı.ndentasyon testleri 0,05mm siman kalınlıgındakiEmpress II tek tabakalı disklerin ortalama 2332N kritik yükdegeri ile en yüksek degeri temsil ettigini, 0,3mm simakalınlıgındaki In-Ceram Alumina disklerin ise ortalama 1500Nkritik yük degeri ile tüm örneklerin altında en düsük degerdekırıldıgını göstermistir.Kritik yük bakımından yapılan hesaplamalarda tamseramiklerinve siman kalınlıklarının ortalamaları arasındakifarklar istatistik olarak önemli bulunmuslardır (p<0,01).Baglı arayüz teknigi, konik çatlakların, radyalçatlakların ve kuasi plastik çöküntü alanlarının gözlenebilmesinikolaylastırmıstır ve stres yogunlukları ile iliskisi saptanmıstır.

Abstract:
Hertzian contact testing with a spherical indenter innormal loading on flat-layer structures may provide an idealstarting point for understanding relations at a fundamentallevel.The aim of this study was to evaluate the failure modes viaHertzian indentation of bilayer and monolayer all-ceramicswhich was luted onto a dentin like structure with two differentcement thicknesses.Disc shaped all- ceramic samples were preparedfrom In-Ceram Alumina and Empress II systems. Twenty of In-Ceram Alumina and Empress II samples were prepared asbilayered with suitable veneering ceramics whereas twentyEmpress II disc were prepared without veneering ceramic toform monolayer samples. All samples were classified under twodifferent thickness of the resin composite cement layer as well(0.05mm and 0.3mm).The samples were monotonically loaded at their topsurfaces with a tungsten carbide(WC) indenting sphere ofradius 3.18mm mounted into a universal testing machine.In order to observe the failure mode of the Hertzianindentation bonded interface technique was carried out.Finite element analysis (FEA) was used to simulatethe effect of the critical load for six samples. The von Missesstress, shear stress and tensile stress on each model werecalculated.The calculations considering the applied criticalload indicated that the difference between the mean values forthree types of all-ceramic samples and two types of cementlayer thicknesses was found statistically significant (p<0.01).Bonded interface technique was facilitated toevaluate the conical cracks, quasi-plastic deformations andradial cracks of the samples with stress gradients.