Effect Of Surface Finish And Acidic Medium On Hardness And Fracture Toughness Of Zirconia Reinforced Lithium Silicate : An In-Vitro Study /
تأثير التعديل السطحي و الوسط الحمضي على صلابة ومتانة الكسرلزجاج سيليكات الليثيوم المعزز بالزيركونيا : دراسة معملية /
By Mohamed Mahmoud Shenawy Gad Ali; Under the supervision of Prof. Omnia Abd Elhamed Al Shehy, Dr.Samaa Nagy Kotb
- 78 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2023.
Bibliography: pages 70-73.
Aim: To assess the effect of surface finish and acidic beverage (cola beverage) on hardness and fracture toughness of zirconia lithium silicate (Celtra press) Methodology: Total of n 36 samples of zirconia reinforced lithium silicate (Celtra press) plates were divided into two main groups (n=18 glazed samples and n=18 polished samples) and then each group was subdivided according to immersion solution (n=9 samples in artificial saliva and n=9 samples in cola). Group (A) subgroup (1) was auto glazed plates in cola beverage (acidic medium), group (A) subgroup (2) was auto glazed plates in artificial saliva, group (B) subgroup (1) was polished plates in cola beverage (acidic medium), and group (B) subgroup (2) was polished plates in artificial saliva. Surface hardness and facture toughness measurements were obtained for each specimen, before and after storage in the solutions. Surface micro hardness was measured by Vicker Micro-hardness tester. The fracture toughness was measured by using the indentation method. The indentation technique is based on sequences of cracks that develop around the indenter when brittle material subjected to certain load. Results: for Vickers hardness (HV) results: For Glazed group, it was found that the highest mean ± SD values of Vickers hardness were recorded before immersion subgroup (285.65±5.50 Kgf/mm2) followed by AS immersed subgroup mean ± SD values (276.97±7.65 Kgf/mm2) meanwhile the lowest mean ± SD values were recorded with Cola immersed subgroup (250.35±14.73 Kgf/mm2). For Polished group, it was found that the highest mean ± SD values of Vickers hardness were recorded before immersion subgroup (291.7±10.4 Kgf/mm2) followed by AS immersed subgroup mean ± SD values (278.52±10.39 Kgf/mm2) meanwhile the lowest mean
vii
± SD values were recorded with Cola immersed subgroup (275.83±5.55 Kgf/mm2). For fracture toughness (MPa.m1/2) results: For Glazed group, it was found that the highest mean ± SD values of fracture toughness were recorded before immersion subgroup (2.193±0.3403 MPa.m1/2) followed by AS immersed subgroup mean ± SD values (2.043±0.1155 MPa.m1/2) meanwhile the lowest mean ± SD values were recorded Cola immersed subgroup (1.6515±0.3989 MPa.m1/2). For Polished group, it was found that the highest mean ± SD values of fracture toughness were recorded before immersion subgroup (2.4501±0.3533 MPa.m1/2) followed by AS immersed subgroup mean ± SD values (2.3756±0.2129 MPa.m1/2) meanwhile the lowest mean ± SD values were recorded Cola immersed subgroup (2.3066±0.3141 MPa.m1/2). Conclusion: Ageing in acidic medium (Cola beverage) negatively affected both the surface hardness and the fracture toughness for Celtra press (zirconia reinforced lithium silicate). Polished Celtra press (zirconia reinforced lithium silicate) had prominent hardness and fracture toughness and less crack length compared to auto-glazed Celtra press الهدف من هذه الدراسة هو تقييم تأثير تشطيب السطح والمشروبات الحمضية (مشروب الكولا) على صلابة وصلابة الكسر لسيليكات الليثيوم الزركونيا (مكبس سيلترا) سيتم تقسيم إجمالي عدد العينات (36) مجموعتين رئيسيتين (18 عينة بطلاء زجاجي ذاتى و 18 عينة تم تلميعها) ثم يتم تقسيم كل مجموعة وفق وفقا لمحلول الغمر (9 عينات في اللعاب الاصطناعي و 9 عينات في الكولا). تم تخزين نصف العينات في مشروب الكولا (الوسط الحمضي) لمدة 8 ساعات عند 37 درجة مئوية والتي تحاكي عامين في الجسم الحي ، وتم تخزين النصف الآخر من العينات في اللعاب الاصطناعي (الوسط المحايد) في أنابيب اختبار محكمة الغلق بشكل صحيح لمدة 14 يوما عند 37 درجة مئوية في حاضنة. سيتم تغيير اللعاب الاصطناعي مرتين يوميا. بعد التخزين ، سيتم شطف العينات بالماء المقطر لمدة 5 دقائق وتجفيفها بالمناديل الورقية قبل قياسات الصلابة الدقيقة السطحية وصلابة الكسر. تم قياس صلابة السطح وصلابة الكسر قبل وبعد التخزين حيث تم قياس صلابة السطح من خلال المسافة البادئة لفيكر: تم عمل ثلاث مسافات بادئة في كل عينة وتم حساب المتوسط لكل منها باستخدام هذه المعادلة HV = 1.854 P / d2 تم حساب صلابة الكسر بطريقة المسافة البادئة من خلال هذه المعادلة KIC = 0.016 (E / H) 0.5 (P / c1.5). أساس تقنية المسافة البادئة هو سلسلة من الشقوق التي تتشكل تحت التحميل الثقيل لفترة معينة في مادة هشة حول إندينتر الماس فيكرز. عند النظر إليها بشكل متفوق ، يبدو أن الشقوق تنبعث من كل ركن من أركان المسافة البادئة. يزداد حجم هذه الشقوق التي يعبر عنها البعد السطحي "c" مع ارتفاع حمل المسافة البادئة وهي وظيفة عكسية لصلابة الكسر. تم الحصول على البيانات وتم جدولة النتائج أظهرت نتائج الدراسة الحالية أن: بغض النظر عن وسائط التخزين ، سجلت المجموعة الملمعه قيمة متوسطة أعلى بكثير للصلابة الدقيقة وصلابة الكسر من المجموعة ذات الطلاء الزجاجى الذاتى. بغض النظر عن تشطيب السطح ، وجد أنه تم تسجيل أعلى قيم الصلابة الدقيقة وصلابة الكسر للمجموعة الفرعية الأساسية تليها المجموعة الفرعية للعاب الاصطناعي ثم المجموعة الفرعية لمشروبات الكولا. كان الفرق في صلابة الكسر بين المجموعة الفرعية الأساسية والمجموعات الفرعية للعاب الاصطناعي غير معتد به إحصائيا. وهكذا ، خلصت الدراسة الحالية إلى أن الشيخوخة في وسائط الأس الهيدروجيني الحمضية (مشروب الكولا) أثرت سلبا على كل من صلابة السطح وصلابة الكسر لسيليكات الليثيوم المقواة بالزركونيا. وسيليكات الليثيوم المقواة بالزركونيا الملمعه تتميز بصلابة بارزة وصلابة كسر وطول صدع أقل مقارنة لسيليكات الليثيوم المقواة بالزركونيا ذات الطلاء الزجاجي الذاتى.