Dental Uygulamalar İçin Stabilize Zirkonyum Blok Üretimi ve Kalıplanabilirlik Özelliklerinin İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Murat Mert UZ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Afife Binnaz Hazar

Özet:

Gelişen malzeme teknolojileri, birçok sektörü etkilediği gibi dental restorasyon malzemelerinin özelliklerinin gelişimine de doğrudan katkı sağlamaktadır. Günümüzde dental sektörde kullanılan malzemelerin mevcut klinik ve estetik dezavantajları bu gelişmeler sonucunda giderilebilmektedir. Temel olarak metal destekli ve tüm seramik restorasyonlar olmak üzere iki gruba ayrılan dental uygulamalarda, metal bileşimin varlığı bir takım sorunlara neden olmaktadır. Özellikle ön diş uygulamalarında ışık geçirgenliğinin zayıf olması sebebiyle gri renge sahip olan metal yapısı, estetik görüntüyü olumsuz etkilemektedir. Bunun yanı sıra yüksek ısı iletimi dolayısıyla diş sinirlerine ısı değişimlerini hızlıca iletmekte, aşırı sıcak-soğuk duyarlılığına sebep olmaktadır. Ayrıca klinik veriler hastaların metal bileşime alerjik tepki gösterebildiklerini de ortaya koymuşlardır. Metal destekli uygulamaların sahip olduğu bu dezavantajlar, araştırmacıları tam seramik çalışmalarına yönlendirmiştir. Seramik yapılar sahip oldukları estetik yapı ve yüksek korozif direnç sebebiyle çeşitli dental uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Günümüzde ise mekanik özelliklerinin geliştirilebilmesi, yüksek biyouyumluluğu, uygun ışık geçirgenliği ve doğal diş rengine yakınlığı ile estetik görünüm sergileyen zirkonya yapılar ön plana çıkmıştır. Zirkonyayı diğer seramik uygulamalardan ayıran karakteristik özelliği ise, çeşitli metaloksitlerle alaşımlandırıldığında dönüşüm toklaşması mekanizmasıyla yüksek mekanik direnç göstermesidir. Oksit ilavelerle birlikte polimorf yapıya sahip saf zirkonyanın oda sıcaklığında istenilen faz kompozisyonu da belirlenebilmektedir. Magnezyum oksit (MgO), seryum oksit (CeO), kalsiyum oksit (CaO), itriyum oksit (Y2O3) bileşikleri dental zirkonya yapılarında en sık kullanılan oksit bileşimler olup, zirkonyada meydana gelen tetragonal-monoklinik faz dönüşümü kontrol altına alarak dönüşüm toklaşması mekanizmasına neden olmaktadır. Tez çalışması kapsamında; dental uygulama amaçlı olarak %3 mol itriyum oksit (Y2O3) ile stabilize edilmiş zirkonya seramik tozların sentezlenmesi ve kalıplanabilirlik özellikleri incelenmiştir. Yapılan ayrıntılı literatür çalışmasıyla sentez parametreleri belirlenmiş, kimyasal çöktürme yöntemiyle %3 mol itriyum oksit (Y2O3) ile stabilize edilmiş zirkonya sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen tozun yanı sıra aynı kimyasal bileşime sahip ticari toz da temin edilmiştir. Tozların 1350°C'deki ön sinterleme işleminin ardından ağırlıkça %3 ve %5 oranlarında bağlayıcılar ilave edilmiştir. Ticari ve sentezlenen toz örneklerinin tane boyutu ve dağılımı (Mastersizer), kimyasal bileşimi (X-ışınları floresans spektrometresi; XRF) ve faz yapısı (X-ışını kırınımı analizi; XRD) belirlenmiştir. Sentezlenen tozun kimyasal bileşiminin ve faz yapısının, ticari toza ve uluslararası standartlara eşdeğer olduğu tespit edilmiştir. Kalıplama işlemi; hem çalışma kapsamında üretilen seramik tozlara hem de tedarik edilen ticari stabilize zirkonya tozuna soğuk izostatik pres (CIP) ile 200, 300 ve 400 MPa basınç kuvvet değerleri altında uygulanmıştır. Elde edilen zirkonya blokların istenilen mekanik değere ve yoğunluğa ulaşmaları için 1450°C'de 2 saat boyunca son sinterleme işlemi yapılmıştır. Blok örneklerinin karakterize edilmesi için Arşimet prensibine göre ölçülen yoğunluk, Vickers sertlik ve kırılma tokluğu değerleri farklı basınç kuvvetlerine göre değerlendirilmiştir. Ayrıca nihai bloklara taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kırılmış yüzey ve mikroyapı incelemesi yapılmıştır. Her bir bloğun tetragonal-monoklinik faz yapısı X-ışını kırınımı analizi (XRD) ile tespit edilmiştir. Elde edilen veriler, ticari tozun 200 ve 300 MPa değerlerinde kolaylıkla kalıplanabildiğini göstermiştir. Ağırlıkça %5 ve %3 bağlayıcı içeren sentezlenen tozun kalıplanması açısından ise 400 MPa pres kuvvetinin uygun olduğu belirlenmiştir.