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- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-224177
- DOI to cite this document:
- 10.5283/epub.22417
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Open Access Type: | Primary Publication |
| Date: | 26 October 2011 |
| Referee: | PD Dr. Martin Rosentritt and Prof. Dr. Helmut Schweikl |
| Date of exam: | 14 October 2011 |
| Institutions: | Medicine > Lehrstuhl für Zahnärztliche Prothetik |
| Interdisciplinary Subject Network: | Not selected |
| Keywords: | Verschleiß, Dentalkeramiken, Zirkoniumdioxid, Verblendkeramik, Vollkeramik, Glasur, Politur, Pin-on-block/ wear, dental ceramics, zirconia, porcelain, all-ceramic, glaze, polish, pin-on-block |
| Dewey Decimal Classification: | 600 Technology > 610 Medical sciences Medicine |
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes, this version has been refereed |
| Created at the University of Regensburg: | Yes |
| Item ID: | 22417 |
Abstract (German)
Ziel dieser In-vitro-Studie war es, den Zwei-Körper-Verschleiß von verschiedenen Gerüst- und Verblendkeramiken gegenüber Steatit und humanem Zahnschmelz unter besonderer Berücksichtigung der Oberflächenbehandlung und Oberflächenrauigkeit zu untersuchen. Von 13 Silikatkeramiken (Feldspatkeramiken, Fluorapatit- und Lithiumdisilikat-Glaskeramiken), 11 Oxidkeramiken (Zirkoniumdioxid- und ...
Abstract (German)
Ziel dieser In-vitro-Studie war es, den Zwei-Körper-Verschleiß von verschiedenen Gerüst- und Verblendkeramiken gegenüber Steatit und humanem Zahnschmelz unter besonderer Berücksichtigung der Oberflächenbehandlung und Oberflächenrauigkeit zu untersuchen.
Von 13 Silikatkeramiken (Feldspatkeramiken, Fluorapatit- und Lithiumdisilikat-Glaskeramiken), 11 Oxidkeramiken (Zirkoniumdioxid- und glasinfiltrierte Aluminiumoxidkeramiken), 2 Nichtedelmetall-Legierungen (NEM) und Zahnschmelz als Referenzmaterial wurden Prüfkörper gefertigt. Die Glaskeramiken wurden glasiert und anschließend poliert, wohingegen die Oxidkeramiken nur poliert wurden. Eine Zirkoniumdioxidkeramik wurde mit einer Glasurschicht getestet, die nach einer Oberflächenvorbehandlung in Form von Politur bzw. Sandstrahlung aufgetragen wurde. NEM-Legierungen wurden entweder poliert oder sandgestrahlt. Die so vorbereiteten 30 Serien (16 Prüfkörper je Serie) wurden einer Pin-on-block-Verschleißsimulation im Regensburger Kausimulator unter thermomechanischer Wechselbelastung für 120000 Kauzyklen (1,6 Hz; 50N; Lateralbewegung: 1 mm; Mundöffnung: 2 mm) und 600 Thermozyklen (5°C/55°C; 2min/Zyklus) unterzogen. Als Antagonisten für jeweils 8 Prüfkörper pro Serie fungierten Steatitkugeln bzw. humane Zahnhöcker. Vor der Verschleißprüfung wurde die Oberflächenrauigkeit (Ra, Rz) mit einem Oberflächenprofilometer (Perthometer) erfasst. Mittels dreidimensionaler optischer Oberflächenprofilometrie (Lasercan 3D) und Lichtmikroskopie wurden Verschleißtiefe sowie Verschleißvolumen der Prüfkörper und die Verschleißfläche der Steatitantagonisten berechnet. Die statistische Datenanalyse erfolgte mithilfe One-way-ANOVA und dem post-hoc Bonferroni-Test auf einem Signifikanzniveau von 5%. Die Verschleißphänomene auf den Prüfkörpern und ihren Antagonisten wurden im Rasterelektronenmikroskop beurteilt.
Silikatkeramiken wiesen signifikant größere Verschleißraten als polierte Oxidkeramiken und NEM-Legierungen auf, bei denen kein Materialverlust gemessen werden konnte. In der Gruppe der Glaskeramiken konnten zum größten Teil keine signifikanten Unterschiede zwischen Feldspatkeramiken, Fluorapatit- und Lithiumdisilikat-Glaskeramiken beobachtet werden. Ihre Verschleißraten waren mit denen der Schmelzreferenzserie vergleichbar oder sogar niedriger. Der Verschleiß der glasierten Zirkoniumdioxidkeramik beschränkte sich auf die Glasurschicht. Höhere Verschleißraten der Probekörper spiegelten sich in größeren Verschleißflächen der Antagonisten wider. Der antagonistische Verschleiß gegenüber Oxidkeramiken war niedriger als gegenüber Silikatkeramiken. Die initialen Oberflächenrauigkeiten unterschiedlicher Keramiktypen bewegten sich nach der Politur durchweg in einem Wertebereich, der mit einem klinischen Polierset erreicht werden kann, wobei keine signifikanten Unterschiede zur Rauigkeit der Glasuroberfläche bestanden. Oberflächenzerrüttung und Oberflächenschäden (Riefen, Risse, Ausbrüche) durch den Verschleiß waren bei den Silikatkeramiken und ihren Antagonisten stärker ausgeprägt als bei den Oxidkeramiken und NEM-Legierungen. Das Auftreten von konusförmigen Rissen wurde ausschließlich bei Silikatkeramiken beobachtet.
Die Einschränkungen einer In-vitro-Verschleißuntersuchung bedenkend, kann zusammenfassend festgestellt werden, dass der Verschleiß der Probekörper und ihrer Antagonisten stark materialabhängig war. Verblendfreie Oxidkeramiken scheinen grundsätzlich für den klinischen Einsatz geeignet, da sie sowohl selbst sehr verschleißresistent sind, als sich auch verschleißfreundlich gegenüber den Antagonisten verhalten.
Translation of the abstract (English)
The aim of this in-vitro study was to investigate the two-body wear of different substructure and veneering ceramics versus steatite and human enamel in consideration of surface treatment and surface roughness. Specimens of 13 glass ceramics (feldspathic porcelains, fluorapatite and lithiumdisilicate ceramics), 11 oxide ceramics (zirconia and glass-infiltrated alumina ceramics), 2 non-precious ...
Translation of the abstract (English)
The aim of this in-vitro study was to investigate the two-body wear of different substructure and veneering ceramics versus steatite and human enamel in consideration of surface treatment and surface roughness.
Specimens of 13 glass ceramics (feldspathic porcelains, fluorapatite and lithiumdisilicate ceramics), 11 oxide ceramics (zirconia and glass-infiltrated alumina ceramics), 2 non-precious alloys (NPA) and human enamel as a reference were prepared. Glass ceramics were glazed and polished, whereas oxide ceramics were only polished. One zirconia ceramic was tested with superficial glaze, which was applied after polishing or sandblasting, respectively. NPA were polished or sandblasted. Two-body wear tests for a total of 30 groups (16 specimens per group) were performed in a chewing simulator with steatite (n=8) and enamel (n=8) antagonists. Specimens were pneumatically loaded in a pin-on-block design with a vertical load of 50 N for 120000 cycles (f=1.6 Hz; lateral movement: 1 mm; mouth opening: 2 mm) under additional thermocycling (600 cycles; 5/55°C; 2 min/cycle). Surface roughness (Ra, Rz) was determined before wear testing using a profilometric contact surface measurement device (Perthometer). Wear depth and volume of the specimens and wear area of the steatite antagonists were measured with an optical 3D profilometer (Laserscan 3D) and a light microscope. Dates were analyzed using one-way-ANOVA and the post-hoc Bonferroni test (α=0.05). Scanning electron microscopy was applied for evaluating wear performance of specimens and antagonists.
Glass ceramics yielded significantly higher wear rates than polished oxide ceramics and NPA, which showed no measurable material loss. In the group of glass ceramics mostly no significant differences could be observed between feldspathic porcelains, fluorapatite and lithiumdisilicate ceramics. Their wear rates were comparable or lower than the enamel reference. Wear of glazed zirconia was limited to the glaze layer. Higher wear rates of specimens were reflected in larger wear areas of steatite antagonists. Antagonist wear against oxide ceramics was found to be lower than wear against glass ceramics. By polishing, different types of ceramics could be adapted to a similar range of roughness achieved by a clinical polishing set without significant differences to the roughness of the superficial glaze. Surface damage (cracks, fractures, grooves) by wear was much more pronounced for glass ceramics and their antagonists than for oxide ceramics and NPA. Cone cracks were exclusively detected on the surface of glass ceramics.
Within the limitations of this in-vitro study it can be concluded that wear of specimens and antagonists was strongly material dependent. Oxide ceramics may be used for the fabrication of full-contour fixed partial dentures without veneering because of their own wear resistance on the one hand and their low antagonist wear on the other hand.
Metadata last modified: 26 Nov 2020 05:50
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