Wpływ zmęczenia cieplnego oraz starzenia na mikrotwardość kompozytów polimerowo - ceramicznych do zastosowań biomedycznych

• Autorzy: Pieniak D. , Niewczas A. M. , Kordos P.

Warianty tytułu

EN

Influence of thermal fatigue and ageing on the microhardness of polymer-ceramic composites for biomedical applications

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Studies presented in this paper, concern polymer-ceramic composites applied in the conservative dentistry. The aim of the study was to evaluate a long-term impact of the humid environment and cyclic thermal loads on the microhardness of new silorane-based composites and two methacrylate-based composites. The composite samples were subjected to normal saline environment with cyclically variable temperatures (5°C and 65°C), using a special thermal shock simulator. Microhardness was measured with Vicker's method before the fatigue test and after a series of 4000 thermal cycles. It is known that microhardness of silorane-based composite in opposite to methacrylate-based composites not decrease under the influence of cyclic thermal loads. It was found slight increase of microhardness under conditions of conducted tests. The ageing studies were also conducted consisting in microhardness evaluation of the composite samples in 6 months period. During that time the samples were kept in normal saline. The studies of hardness were carried out after each month of the exposure time. No long-term impact of normal saline environment with constant temperature on the microhardness of the studied materials has been noticed.

PL

Badania prezentowane w niniejszej publikacji dotyczyły kompozytów polimerowo-ceramicznych stosowanych w stomatologii zachowawczej. Celem pracy była porównawcza ocena wpływu długotrwałego oddziaływania wilgotnego środowiska oraz cyklicznych obciążeń cieplnych na mikrotwardość nowego kompozytu bazującego na siloranach oraz dwóch tradycyjnych kompozytów bazujących na związkach metakrylanu. Próbki z kompozytów poddano oddziaływaniu środowiska soli fizjologicznej o cyklicznie zmiennych temperaturach (5°C i 65°C) wykorzystując specjalny symulator szoków termicznych. Wykonywano pomiary mikrotwardości metodą Vickersa przed rozpoczęciem testu zmęczenia cieplnego oraz po serii 4000 cykli termicznych. Wykazano, że w przeciwieństwie do tradycyjnych kompozytów stomatologicznych mikrotwardość kompozytu bazującego na siloranach nie zmniejsza się pod wpływem cyklicznego oddziaływania szoków termicznych odpowiadających warunkom fizjologicznym jamy ustnej. W warunkach przeprowadzonych badań stwierdzono nieznaczny wzrost tej mikrotwardości. Przeprowadzono również badania starzeniowe polegające na ocenie mikrotwardości próbek kompozytów przez okres 6 miesięcy. W tym okresie czasu próbki przechowywano w soli fizjologicznej. Pomiary mikrotwardości wykonywano po każdym miesiącu ekspozycji. Wykazano, że długotrwałe oddziaływanie środowiska soli fizjologicznej w warunkach stałej temperatury nie zmienia mikrotwardości żadnego z badanych materiałów.

Słowa kluczowe

EN

thermal fatigue; ageing; microhardness; dental composite fillings

PL

zmęczenie cieplne; starzenie; mikrotwardość; kompozytowe wypełnienia stomatologiczne

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 14, No. 2
• Strony: 181--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Pieniak D.

autor

Niewczas A. M.

autor

Kordos P.

• Faculty of Transport and Computer Science University of Economics and Innovation in Lublin Mełgiewska 7-9 str., 20-209 Lublin,

Bibliografia

• 1. Achilias D S, Karabela M M, Sideridou I D. Thermal degradation of light-cured dimethacrylate resins Part I. Isoconversional kinetic analysis. Thermochemica Acta 2008; 472: 74–83.
• 2. Andrzejczuk M, Lewandowska M, Kurzydłowski K J. Właściwości mechaniczne światłoutwardzalnych kompozytów zbrojonych mikro- i nanocząstkami. Kompozyty (Composites) 2005; (5)1: 75-79.
• 3. Assuncao W G, Gomes E A, Barao V A R, Barbosa D B, Delbenc J A, Tabata L F. Effect of storage in artificial saliva and thermal cycling on Knoop hardness of resin denture teeth. Journal of Prosthodontic Research 2010; 54: 123–127.
• 4. Chan K C, Swift E J. Marginal seal of new generation dental bonding agents. Journal of Prosthet. Dentistry 1994; 72: 420–423.
• 5. Eick J D, Kotha S P, Chappelow C C, Kilway K V, Giese G J, Glaros A G. Properties of silorane-based dental resins and composites containing a stress-reducing monomer. Dental Materials 2007; 23: 1011-1017
• 6. Ferracane J L. Correlation between hardness and degree of conversion during the setting reaction of unfilled dental restorative resins. Dental Materials 1985; 1: 11—14.
• 7. Gale M S, Darvell B W. Thermal cycling procedures for laboratory testing of dental restorations. Journal of Dentistry 1999; 27: 89–99.
• 8. Geis-Gerstorfer J. In vitro corrosion measurements of dental alloys. Journal of Dentistry 1994; 22: 247-51.
• 9. Heintze S D, Zellweger G, Zappini G. The relationship between physical parameters and wear of dental composites. Wear 2007; 263; 1138–1146.
• 10. Hill T, Lewicki P. Statistics: methods and applications: a comprehensive reference for science, industry and data mining. wyd. StatSoft 2006.
• 11. Joyston-Bechal A, Kidd E, Joyston-Bechal S. Essentials of dental caries: the disease and its management. 2nd ed. wyd. Oxford University Press, Oxford 1998.
• 12. Kordos P, Hunicz J, Niewczas A. The station designed for accelerated fatigue tests of dental materials. Ekspoloatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2009; 1(41): 63-69.
• 13. Li J, Li H, Foka A S L, Watts D.C. Multiple correlations of material parameters of light-cured dental composites. Dental Materials 2009; 25: 829–836.
• 14. Lien W, Vandewalle K S. Physical properties of a new silorane-based restorative system. Dental Materials 2010; 26: 337-344
• 15. Moszner N, Salz U. New development of polymeric dental composites. Prog Polym Sci 2001; 26: 535-536
• 16. Sanders-Tavares da Cunha Mello F, Feilzer A J, de Gee A J, Davidson C L. Sealing ability of eight resin bonding systems in a Class II restoration after mechanical fatiguing. Dental Materials 1997; 13: 372-376.
• 17. Szafran M, Rokicki G, Bobryk E, Szczęsna B. Effect of filler’s surface treatment on mechanical properties of ceramic-polymer composites used in dentistry. Kompozyty (Composites) 2006; 6(3): 78-82.
• 18. Versluis A, Tantbirojn D, Douglas W H. Do dental composites always shrink toward the light? Journal of Dental Research 1998; 77: 1435–45
• 19. Weinmann W, Thalacker C, Guggenberger R. Siloranes in dental composites. Dental Materials 2005; 21: 68-74
• 20. Yoshida K, Matsumura H, Atsuta M. Monomer composition and bond strength of light-cured 4-META opaque resin. Journal of Dental Restoration 1990; 69: 849–851.