Rezin modifiye cam iyonomer simanın e-cam fiber ve grafen oksit ile güçlendirilmesi
Reinforcement of resin modified glass ionomer cement with glass fiber and graphene oxide
Yazar: FATMANUR SARI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHİTTİN UĞURLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Restoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Cam elyaf kompozitler = Glass fiber composites ; Cam iyonomer çimentoları = Glass ionomer cements ; Dental materyaller = Dental materials ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Dental çimentolar = Dental cements ; Grafen oksit = Graphene oxide ; Lifler = Fibers ; Mikrosertlik = Microhardness ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness ; Çözünürlük = Solubility

Özet:
Rezin Modifiye Cam İyonomer Simanın Cam Fiber ve Grafen Oksit ile Güçlendirilmesi
Amaç: Bu in-vitro çalışmanın amacı, rezin modifiye cam iyonomer simana (RMCİS) farklı ağırlık oranlarında E-cam fiber ve grafen oksit ilave ederek rezin modifiye cam iyonomerin özelliklerindeki değişiklikleri değerlendirmektir. 
Gereç ve Yöntem: Bir RMCİS'in (Fuji II LC) tozuna ağırlıkça %5, %10, %20 oranında kısa E-cam fiber; %1, %3, %5 oranında grafen oksit ve hem %5, %10 ve %20 oranında E-cam fiber hem de %1, %3, %5 oranında grafen oksit birlikte ilave edilerek 10 deney grubu oluşturuldu. Teflon kalıp kullanılarak taramalı elektron mikroskobu analizi (5x2 mm), x ışını kırınım analizi (5x2 mm), yüzey pürüzlülüğü analizi (5x2 mm), mikro sertlik analizi (5x2), eğilme dayanımı testi (25x2x2 mm), su emilimi ve suda çözünürlük analizi (5x2 mm) için örnekler hazırlandı. Örneklerin karakterizasyonu, taramalı elektron mikroskobu, enerji dağılım spektrometresi ve X-ışını kırınım difraktometresi ile gerçekleştirildi. Yüzey pürüzlülüğü bir atomik kuvvet mikroskobu (ezAFM,NanoMagnetics Instruments, Ankara, Türkiye) ile analiz edildi. Örneklerin Vickers sertlik değerleri bir mikrosertlik test cihazında (HWMMT-X3, TTS, Osaka, Japonya) ölçüldü. Eğilme dayanımı universal bir test cihazında (Autograph AGS X; Shimadzu, Kyoto, Japonya) ISO 4049: 2019 standardına göre üç nokta eğilme dayanımı testi kullanılarak değerlendirildi. Su emilimi ve suda çözünürlük analizleri, ISO 4049:2019 standartlarına göre yapıldı. Veriler, tek yönlü varyans analizi ve Tukey testleri kullanılarak istatistiksel olarak analiz edildi (p=0,05). 
Bulgular: RMCİS'a fiber ve grafen oksit ilavesi yüzey pürüzlülüğü, eğilme dayanımı ve mikrosertlik değerlerini artırmıştır (p<0,05). En yüksek yüzey pürüzlülüğü %20 fiber ve %5 grafen oksit ilaveli grupta tespit edildi (p<0,05). En düşük yüzey pürüzlülüğü değeri kontrol grubunda elde edildi (p<0,05). En yüksek eğilme dayanımı %20 fiber ilaveli grupta tespit edildi (p<0,05). En düşük eğilme dayanımı değeri kontrol grubunda elde edildi (p<0,05). En yüksek mikrosertlik %20 fiber ilaveli grupta tespit edildi (p<0,05). En düşük mikrosertlik değeri kontrol grubunda elde edildi (p<0,05). RMCİS'a %10 ve %20 fiber ilavesi su emilimini artırmıştır (p<0,05). %3 ve %5 grafen oksit, %20 fiber ile %5 grafen oksitin birlikte ilavesi su emilimini azaltmıştır (p<0,05). En yüksek su emilimi %20 fiber ilaveli grupta, en düşük su emilimi %5 grafen oksit ve 20 fiber ile %5 grafen oksitin birlikte ilave edildiği gruplarda gözlendi (p<0,05). RMCİS'a %10 ve %20 fiber ilavesi çözünürlüğü artırmıştır (p<0,05). Grafen oksit ve fiber ile grafen oksitin birlikte ilavesi çözünürlüğü etkilememiştir (p>0,05). 
Sonuç: RMCİS tozuna cam fiber ve grafen oksit ilavesi yüzey pürüzlülüğünü, mikrosertliği ve eğilme dayanımını artırmıştır. Fiber bu özellikleri artırmada grafen oksitten daha etkiliydi. Fiber, su emilimi ve çözünürlüğü de artırmıştır. Grafen oksit su emilimini azaltmış, çözünürlüğü etkilememiştir. 
 
Anahtar Kelimeler: Cam Fiber, Grafen Oksit, Cam İyonomer, Yüzey Pürüzlülüğü, Eğilme Dayanımı, Mikrosertlik, Su Emilimi ve Çözünürlük

Abstract:
Reinforcement of Resin Modified Glass Ionomer Cement with Glass Fiber and Graphene Oxide
Objective: This in-vitro study aimed to evaluate the changes in the properties of the resin-modified glass ionomer by adding different weight ratios of E-glass fiber and graphene oxide to the resin-modified glass ionomer cement (RMGIC). 
Methods: Ten experimental groups were created by adding the glass fibers (5, 10, and 20 wt%) and graphene oxide (1, 3, and 5 wt%) separately and together to the powder of an RMGIC. The samples were prepared for SEM analysis (5x2 mm), XRD analysis (5x2 mm), surface roughness analysis (5x2 mm), microhardness analysis (5x2 mm), flexural strength test(25x2x2 mm), water sorption, and solubility analysis (5x2 mm) using Teflon mold. The characterization of the samples was carried out by scanning electron microscope, energy dispersion spectrometry, and X-ray diffraction diffractometry. Surface roughness was analyzed with an atomic force microscope (ezAFM, NanoMagnetics Instruments, Ankara, Turkey). The Vickers hardness values of the samples were measured on a microhardness tester (HWMMT-X3, TTS, Osaka, Japan). Flexural strength was evaluated using a three-point bending test according to ISO 4049: 2019 on a universal test machine (Autograph AGS X; Shimadzu, Kyoto, Japan). Water sorption and solubility analyzes were performed according to ISO 4049:2019 standards. Data were analyzed using one-way analysis of variance and Tukey tests (p= 0.05). 
Results: The addition of fiber and graphene oxide to RMGIC increased the surface roughness, flexural strength, and microhardness values (p<0.05). The highest surface roughness was detected in the group with 20% fiber and 5% graphene oxide (p<0.05). The lowest surface roughness value was obtained in the control group (p<0.05). The highest flexural strength was found in the 20% fiber added group (p<0.05). The lowest flexural strength value was obtained in the control group (p<0.05). The highest microhardness was detected in the 20% fiber added group (p<0.05). The lowest microhardness value was obtained in the control group (p<0.05). The addition of 10% and 20% fiber to RMGIC increased water sorption (p<0.05). The addition of 3% and 5% graphene oxide, 20% fiber and 5% graphene oxide together reduced water sorption (p<0.05). The highest water sorption was observed in the group with 20% fiber addition. The lowest water sorption was observed in the groups in which 5% graphene oxide and 20 fibers and 5% graphene oxide were added together (p<0.05). The addition of 10% and 20% fiber to RMGIC increased the solubility (p<0.05). The addition of graphene oxide and fiber together with graphene oxide did not affect the solubility (p>0.05). 
Conclusion: The addition of glass fiber and graphene oxide to RMGIC powder increased surface roughness, microhardness, and flexural strength. The glass fiber was more effective than graphene oxide in increasing these properties. Fiber also increased water sorption and solubility. The graphene oxide reduced water sorption and did not affect solubility. 
 
Keywords: Glass Fiber, Graphene Oxide, Glass Ionomer, Surface Roughness, Flexural Strength, Microhardness, Water Sorption and Solubility