بررسي اثر نانوذرات هسته - پوسته SiO₂@TiO₂ بر استحكام خمشي سه نقطه اي، ثبات رنگ، ضريب انبساط خطي و دماي تبديل گلاس پرسلن هاي فلدسپاتيك

مقدمه و هدف: پرسلن‌هاي دندانپزشكي به علت خواصي نظير زيبايي طبيعي و تطابق رنگي با بافت دندان و سازگاري زيستي بالا يكي از پركاربردترين مواد سراميكي در دندان‌پزشكي ترميمي شناخته مي‌شوند ولي به دليل استحكام مكانيكال پايين كاربرد هاي محدودي دارد. استفاده از نانوذرات در پرسلن هاي فلدسپاتيك به عنوان يك روش براي افزايش استحكام مكانيكي آن مطرح شده است. افزودن نانوذرات هسته-پوسته SiO₂@TiO₂ به پرسلن فلدسپاتيك مي تواند نويدبخش افزايش خواص مكانيكي آن باشد. هدف از مطالعه حاضر بررسي اثر نانوذرات هسته - پوسته SiO₂@TiO₂ بر استحكام خمشي سه نقطه اي، ثبات رنگ، ضريب انبساط خطي و دماي تبديل گلاس پرسلن هاي فلدسپاتيك بود. مواد و روش‌ها: اين مطالعه از نوع آزمايشگاهي بوده و با هدف بررسي تأثير افزودن نانوذرات هسته-پوسته SiO₂@TiO₂ به پودر پرسلن فلدسپاتيك بر استحكام خمشي سه نقطه اي، ثبات رنگ، ضريب انبساط خطي و دماي تبديل گلاس انجام شد. در اين پژوهش، 36 نمونه در 6 گروه شامل گروه كنترل (بدون نانوذرات) و پنج گروه با درصدهاي مختلف نانوذرات (2.5، 5، 7.5، 10 و 12.5 درصد) تهيه شدند. سنتز نانوذرات با روش شيميايي و كلسيناسيون در دماي 550 درجه سانتي‌گراد انجام شد و مشخصه‌يابي آنها با ميكروسكوپ‌هاي SEM و TEM، آناليز XRD و FTIR صورت گرفت. نمونه‌هاي سراميكي با مخلوط كردن نانوذرات با پودر پرسلن به روش بال ميلينگ ساخته شدند. استحكام خمشي سه نقطه‌اي نمونه‌ها با استفاده از دستگاه يونيورسال و طبق استاندارد ISO 6872 اندازه‌گيري شد. دو گروه با بالاترين استحكام خمشي براي ارزيابي ثبات رنگ، ضريب انبساط خطي و دماي تبديل گلاس انتخاب شدند. ثبات رنگ با استفاده از اسپكتروفوتومتر و ضريب انبساط خطي و دماي تبديل گلاس با دستگاه ديلاتومتر تعيين گرديد. يافته‌ها: ميانگين استحكام خمشي سه‌نقطه‌اي در گروه كنترل (0% نانوذرات) 69.96 مگاپاسكال، در گروه 2.5% نانوذرات 55.01 مگاپاسكال، 5% نانوذرات 51.26 مگاپاسكال، 7.5% نانوذرات 40.60 مگاپاسكال، 10% نانوذرات 33.41 مگاپاسكال و 12.5% نانوذرات 31.93 مگاپاسكال بود. بالاترين استحكام خمشي در گروه‌هاي 2.5% و 5% مشاهده شد و تفاوت‌ها از نظر آماري معني‌دار بودند (p<‎0.001). در بررسي ثبات رنگ پس از 120 ساعت قرارگيري در بزاق مصنوعي (37 درجه سانتي‌گراد)، تغييرات روشنايي (ΔL)، طيف قرمز-سبز (Δa) و زرد-آبي (Δb) در گروه‌هاي 2.5% و 5% نانوذرات معني‌دار بود (p<‎0.001). دماي تبديل شيشه (GT) در گروه كنترل 290.42 درجه سانتي‌گراد، در گروه 2.5% نانوذرات 297.77 درجه سانتي‌گراد و در گروه 5% نانوذرات 310.37 درجه سانتي‌گراد بود. ضريب انبساط خطي قبل و بعد از GT نيز در گروه‌هاي حاوي نانوذرات افزايش يافت. نتايج نشان‌دهنده تأثير معني‌دار نانوذرات SiO₂@TiO₂ بر استحكام خمشي، ثبات رنگ و خواص حرارتي پرسلن‌هاي فلدسپاتيك است. نتيجه‌گيري: افزودن نانوذرات هسته‌پوسته SiO₂@TiO₂ به پرسلن فلدسپاتيك استحكام خمشي را كاهش داد (از 69.96 به 31.93 مگاپاسكال)، اما ثبات رنگ را در 2.5% و 5% بهبود بخشيد و دماي تبديل گلاس (تا 310.37°C) و ضريب انبساط خطي (تا 0.512) را افزايش داد. اين نانوذرات پتانسيل بهبود خواص حرارتي و رنگي دارند، اما كاهش استحكام نياز به بهينه‌سازي دارد. كليدواژه: SiO₂@TiO₂، استحكام خمشي ، ثبات رنگ، ضريب انبساط خطي، پرسلن هاي فلدسپاتيك

237067

دانشگاه علوم پزشكي كردستان

دندانپزشكي

دندانپزشكي

دانشگاه علوم پزشكي كردستان

شيوا محبوبي، نادر اميني