Dental kompozitlerde pirinç kabuğu külünden üretilen silika tozlarının kullanılması
The use of silica powders produced from rice husk ash in dental composites
Yazar: YELİZ ELALMIŞ
Danışman: PROF. DR. SEVİL YÜCEL ; PROF. DR. İSMAİL AYDIN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Amorf silika = Amorphous silica

Özet:
Dental kompozitler sentetik polimerler, güçlendirici doldurucu partiküller, silan bağlama ajanı ve polimerizasyon reaksiyonunu başlatan moleküllerden oluşan diş renginde dolgu malzemeleridir. Bu malzemelerin kullanımı son dönemlerde tüketicinin estetik restorasyon malzemesi talebi ve civa içeren dental amalgam ile ilgili toplumsal kaygılar sebebi ile artmıştır. Kompozitin her bir bileşeni dental restorasyonun başarısında kritik bir öneme sahiptir. Ancak ticari kompozitlerin bugüne kadar olan gelişiminde en belirgin iyileştirmeler doğrudan inorganik doldurucu bileşenin modifikasyonu ile sağlanmıştır.
Bu tez çalışmasında tarımsal bir atık ve sürdürülebilir bir hammadde olan pirinç kabuğu külünden düşük maliyetli silika toz malzeme üretimi ve bu silika toz malzemelerin dental kompozitlerde doldurucu bileşen olarak uygulanabilirliği ilk defa incelendi. Bu amaçla; alınan pirinç kabuğu külü karakterize edilerek silika üretim parametreleri değerlendirildi ve üretilen silika numuneler karakterize edildi. Elde edilen silika toz numuneler ile birlikte ticari hidroksiapatit (HA), alüminyum oksit (Al2O3), zirkonyum oksit (ZrO2) ve titanyum oksit (TiO2) içeren 29 farklı kompozit hazırlandı ve bu kompozitlerin üç-nokta kırma, Vickers sertlik testleri gerçekleştirildi, su emilimi ve çözünürlükleri belirlendi. Elde edilen deneysel veriler sonucunda pH 4 ve 7'de üretilen silika tozlarının, incelenen kompozit özellikleri bazında, kompozit yapının fiziksel ve mekanik özelliklerinde iyileştirme sağlayacak ek inorganik malzemeler ile birlikte dental kompozitlerde kullanılabileceği, pH 9'da üretilen silika tozların ise ışık ile sertleştirilen dental kompozitlerde kullanıma uygun olmadığı belirlendi.

Abstract:
Dental composites are tooth colored filling materials composed of synthetic polymers, reinforcing filler particles, silane coupling agent and molecules which initiate the polymerization reaction. Recently, use of this material has increased due to the aesthetic restoration demand and publics's concern related to mercury containing dental amalgam. Each constituent of the dental composite is critically importante for the success of the final dental restoration. However, the most notable progress in the evolution of commercial composites to date has been provided by the modifications to the filler component.
In this study, production of cost efficient silica powder materials from rice husk ash, which is an agricultural waste and a sustainable raw material, and their applicability in dental composites as a reinforcing filler component was investigated for the first time. For this purpose, as resieved rice husk ash was characterized, silica production parameters were evaluated and produced silica powders were characterizated. 29 different composite materials were prepared with produced silica samples, hydroxyapatite (HA), aluminium oxide (Al2O3), zirconium oxide (ZrO2) and titanium oxide (TiO2). Three point bendig, Vickers hardness tests of these experimental composites were performed, water uptake and solubility values were determined. As a result of obtained experimental data it was stated that, silica powders produced at pH 4 and 7 can be used in dental composites as inorganic fillers. In order to improve physical and mechanical properties of prepared composites, these silica powders should be used together with additional fillers. On the other hand, silica powders produced at pH 9 were found to be unsuitable fillers for light-cured dental composites.