In-vitro Verschleiß- und Polierverhalten von Dentalkeramiken

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	24 March 2016
Referee:	Prof. Dr. Martin Rosentritt
Date of exam:	26 February 2016
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Zahnärztliche Prothetik
Keywords:	dental ceramics, polish, wear simulation
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:	33441

Abstract (German)

Im Rahmen dieser Studie wurde das Verschleißverhalten von vier Dentakeramiken in Abhängigikeit zur Oberflächenrauigkeit und Kauzyklenanzahl dargestellt. Ergänzend wurden 14 Keramikpoliersysteme untersucht, wobei neben labortechnischen und intraoralen Poliersets auch zwischen Zwei- und Dreischrittpoliersystemen unterschieden wurde. Material und Methode Von vier Dentalkeramiken (zwei ...

Abstract (German)

Im Rahmen dieser Studie wurde das Verschleißverhalten von vier Dentakeramiken in Abhängigikeit zur Oberflächenrauigkeit und Kauzyklenanzahl dargestellt. Ergänzend wurden 14 Keramikpoliersysteme untersucht, wobei neben labortechnischen und intraoralen Poliersets auch zwischen Zwei- und Dreischrittpoliersystemen unterschieden wurde.

Material und Methode
Von vier Dentalkeramiken (zwei Zirkoniumdioxide, eine Verblendfeldspatkeramik, eine Lithiumdisilikatkeramik) wurden quadratische Prüfkörper angefertigt. Nach den anschließenden Oberflächenbearbeitungen lagen je ein Drittel der Prüfkörper im glasierte, beschliffenen und polierten Zustand vor. Für die Untersuchung des Zweikörperverschleißes wurden die Prüfkörper einer Kausimulation unterzogen, wobei Steatitkugeln als Antagonisten zum Einsatz kamen. Die für jedes Material untersuchten 9 Serien (à 8 Prüfkörper) unterschieden sich in der Oberflächenbearbeitung (glasiert, beschliffen, poliert) sowie in der Kauzyklenanzahl (40000 – 80000 – 120000). Bei der Auswertung mittels 3D-Laser-Scanning Mikroskop wurde die Oberflächenrauigkeit, Verschleißtiefe und Verschleißvolumen des Prüfkörpers sowie die relative Verschleißfläche der Antagonisten bestimmt.
Ergänzend wurde für die Untersuchung der Poliersysteme Prüfkörper aus Zirkoniumdioxid hergestellt, beschliffen und mit 14 verschliedenen Zwei- und Dreischrittpoliersystemen poliert. Nach jedem Polierschritt wurde die Oberflächenrauigkeit gemessen und Rasterelektronenmikroskopaufnahmen angefertigt.

Ergebnisse
Zirkoniumdioxid erzielte, vorallem im polierten Zustand, den geringsten Verschleiß des Prüfkörpers sowie des Antagonisten. Ein steigender Verschleiß mit höherer Kauzyklenanzahl war nicht für das Material selbst, sondern nur an ihren Antagonisten zu beobachten. Die Verblend- und Lithiumdisilikatkeramik mit ihren Antagonisten zeigten einen steigenden Verschleiß mit steigender Kauzyklenanzahl, wobei die ursprüngliche Oberflächenbearbeitung den Verschleiß nur gering beeinflusste.
Die untersuchten Poliersysteme (ausgenommen von einem Zweischrittpoliersystem) erzielten unabhängig ihrer Anwendung (intraoral, labortechnisch) und ihrer Anzahl an Polierschritten (Zwei-, Dreischrittsysteme) eine Reduktion der Oberflächenrauigkeit.

Translation of the abstract (English)

Aim of the study was the investigation of two-body wear of dental ceramic materials after different clinical surface treatments. Additionally the effectiveness of 14 intraoral and technical two-step and three-step polishing kits for zirconia were investigated. Materaial and methods Standardized specimens were prepared from 4 different ceramics: two zirconia ceramics, one veneering porcelain and ...

Translation of the abstract (English)

Aim of the study was the investigation of two-body wear of dental ceramic materials after different clinical surface treatments. Additionally the effectiveness of 14 intraoral and technical two-step and three-step polishing kits for zirconia were investigated.

Materaial and methods
Standardized specimens were prepared from 4 different ceramics: two zirconia ceramics, one veneering porcelain and a lithiumdisilicate glass ceramic. Specimens were progressively glazed, ground and polished. Two-body wear tests were performed with steatite spheres serving as antagonists in a pin-on-block design. For investigating the dynamic evolution of wear process, 9 groups per material were defined, differing in surface state (glazed, ground, polished) and numer of chewing cycles (40000 – 80000 - 120000). Surface roughness, wear depth and wear volume of the specimens and relative wear area of the steatite antagonist were detemined using an optical 3D laser scanning microscope.
For investigating the effectiveness of polishing kits, zirconia specimens were sintered, ground and polished with 14 different two-step and three-step polishing kits. Surface roughness after each treatment step was determined and scanning electron micrographs were made.

Results
Polished zirconia surfaced showed lowest wear of material and antagonist. Wear of zirconia was not influenced by chewing cycles but antagonists showed a cycle-dependent wear increase. Veneering and lithiumdisilicate ceramics showed higher wear depth than zirconia ceramics. Wear of veneering and lithiumdisilicate ceramics and their antatonists increased with chewing cycles but was marginally influenced by the initial surface state.
Except of one system, all polishing kits showed an effective reduction of surface roughness of ground zirconia with no difference between two-step and three-step systems.

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