Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 98-135.

Background: polymer infiltrated ceramic network (PICN) is a hybrid dental ceramic that mimic the
properties of tooth structures. Unfortunately, commercially available PICN still present limitations such as
low strength. Thus, the current study was conducted to prepare polymer infiltrated lithium disilicate
ceramic network and compare with commercially available PICN regarding microstructure and biaxial
flexural strength.
Methodology: a fine powder of lithium disilicate was produced by grounding IPSe.max CAD/CAM blocks.
A porous lithium disilicate ceramic networks containing 25% (PICN-25) and 20% (PICN-20) porosity were
produced by firing at 820OC and 830OC respectively. Polymer was infiltrated and polymerized to form a
dense PILN. A total of 69 specimens were prepared and assigned into three groups (n=23) according to the
type of ceramic used in fabrication of the ceramic network. The comparable group was Enamic, while the
intervention groups were (PICN-25) and (PICN-20). For two intervention groups, porosity and density were
measured before and after polymer infiltration using helium pycnometer (n=3 at each stage). SEM was used
for microstructure analysis (n=9) and One specimen was examined under FESEM for better visualization of
the crystalline phases. Additionally, three specimens (n=3) from each group were assigned for XRD testing
and, finally, ten specimens for each group (n=10) were subjected to biaxial flexural strength test. The
statistical significance level was set at p≤0.005.
Results: There was statistically significant difference in biaxial flexural strength, PICN-20 recording the
highest significant strength followed by PICN-25 and Enamic. PICN-25 showed higher porosity% than
PICN-20 and the porosity decreased after polymer infiltration. PICN-20 showed higher density than PICN-
25 and density increased after polymer infiltration. XRD revealed the presence of lithium disilicate crystals
in both PICN-25 and PICN-20. SEM revealed highly interlocked ceramic and polymeric networks. FESEM
revealed the presence of spherical lithium disilicate crystals.
Conclusion: PICN is a new type of hybrid ceramic material with enhanced mechanical properties.
Clinical implication: PICN can be used as a promising CAD/CAM block for creating high strength high
esthetics dental restorations

تم تعيين الدراسة الحالية لإعداد شبكة خزفية جديده قائمة على ثنائي سيليكات الليثيوم المطعمة بالراتنج ولتقييم المسامية , الكثافة , التبلور, البنية المجهرية وقوه الانثناء ثنائيه المحور مقارنه بشبكة السيراميك الفلدسباثي المطعمة بالراتنج.
تم تحضير شبكة السيراميك القائمة على ثنائي سيليكات الليثيوم عن طريق طحن مسحوق السيراميك وخلطه مع كحول البولي فينيل لتشكيل عجينة مكثفة وضغطها في قالب من الفولاذ المقاوم للصدأ وتم ضغطها تحت ضغط متوازن بارد. وقد تم تلبد السيراميك إلى 820 درجه مئوية و830 درجه مئوية لتشكيل السيراميك. تم غمس شبكه السيراميك في عامل اقتران وتم حقن راتنج في شبكه السيراميك المسامية. وقد تم اجراء بلمرة الراتنج تحت ضغط مرتفع بدرجه حرارة عالية.
تم تحضير ثمانية كتل مسامية من ثنائي سيليكات الليثيوم. تمثل الكتل الثمانية مجموعتين رئيسيتين (أربعة ذات مسامية 25٪ وأربعة كتل ذات مسامية 20٪) تم تعيين ثلاث كتل من كل مجموعة لقياس الكثافة والمسامية قبل وبعد الحقن بالراتنج . تم الحصول على عينات على شكل ثلاثة أقراص عن طريق القطع من الكتلة المتبقية المقابلة بدون حقن تسرب لاستخدامها في المجهر الإلكتروني الماسح ومطيافيه الأشعة السينية المشتتة. بعد قياس الكثافة والمسامية تم حقن الكتل الثمانية بالراتنج واستخدامها لاختبارات الدراسة الأخرى.
تم تحضير 69 عينة في الدراسة الحالية (23 عينة / مجموعة). لكل مجموعة، تم استخدام عشر عينات لقياس قوة الانحناء ثنائية المحور. تم استخدام عشر عينات أخرى للمجهر الإلكتروني الماسح على النحو التالي: لكل مجموعة (ثلاث عينات لدراسة البنية الدقيقة الناتجة قبل وبعد حقن الراتنج، وثلاث عينات بعد المعالجة الحرارية وثلاث عينات بعد المعالجة الكيميائية). تم استخدام عينة واحدة للمجهر الالكتروني الماسح للانبعاثات الميدانية لتصور المراحل البلورية الموجودة في العينات. وأخيرًا، تم استخدام ثلاث عينات لكل مجموعة لتحديد التبلور.
تم استكشاف البيانات للتأكد من طبيعتها من خلال التحقق من توزيع البيانات وحساب القيم المتوسطة والوسيطة باستخدام المنشور 5. أظهرت بيانات قوة الانحناء توزيعًا بارامتر يا. تم استخدام اختبار انوفا ثنائي الاتجاه متبوعًا باختبار توكي كاختبار ما بعد هوك لدراسة قوة الانحناء لشبكات السيراميك المختلفة المحقونة بالبوليمر. كما تم إجراء مقارنات متعددة باستخدام تحليل التباين. تم اعتبار النتائج مهمة عند قيم p ≤ 0.05 و p ≤ 0.001.
أظهرت نتائج المسامية أن نسبة المسامية أعلى في PICN-25 المحروق عند 820 درجة مئوية مقارنة بـ PICN-20 المحروق عند 830 درجة مئوية. انخفضت نسبة المسامية بشكل ملحوظ بعد تسرب الراتنج. كشفت النتائج أيضًا عن كثافة أعلى في PICN-20 من PICN-25، حيث زادت الكثافة بعد تسرب الراتنج. أكدت نتائج حيود الأشعة السينية وجود بلورات ثنائي سيليكات الليثيوم في الهيكل. أكدت صور المجهر الإلكتروني الماسح وجود المسامية في المسح الأول، والتسلل الكامل للراتنج في الشكل الخزفي المسامي في المسح الثاني، والشبكة البوليمرية في المسح الثالث. والشبكة الخزفية في المسح الرابع. كشف تحليل العناصر EDX عن وجود السيليكا والأكسجين والألمنيوم والبوتاسيوم والكربون والفوسفور في عينات PICN والسيليكا والأكسجين والألمنيوم والبوتاسيوم والكربون والصوديوم في عينات Enamic. أظهر المجهر الإلكتروني الماسح للحديد وجود بلورات ثنائية سيليكات الليثيوم كروية الشكل، وأظهر PICN-20 حجم جسيم أعلى. وأخيرًا، فيما يتعلق بنتائج اختبار قوة الانحناء ثنائية المحور، سجل PICN-20 أعلى قيمة ذات دلالة إحصائية لقوة الانحناء ثنائية المحور، يليه PICN-25، بينما أظهر Enamic أقل قيمة ذات دلالة إحصائية لقوة الانحناء ثنائية المحور.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.