Порівняльний аналіз міцісних характеристик полімерів світлової полімеризації для реставрації зубів методом акустичної емісії. Фрактографічні дослідження поверхні та зламів зразків: частина друга

В. С. Кухта; В. Ф. Макєєв; О. С. Кирманов; В. Р. Скальський; О. М. Станкевич

doi:10.33295/1992-576X-2021-5-23

Автор(и)

В. С. Кухта Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
В. Ф. Макєєв Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького
О. С. Кирманов Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького
В. Р. Скальський Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
О. М. Станкевич Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України

DOI:

https://doi.org/10.33295/1992-576X-2021-5-23

Ключові слова:

композити світлової полімеризації для реставрації зубів, силове навантаження, фрактографічні дослідження, акустична емісія

Анотація

Мета: порівняльний аналіз міцності гібридних реставраційних композитів світлової полімеризації під час їх локального навантаження із застосуванням явища акустичної емісії та фрактографічних досліджень зламів зразків.

Матеріали та методи. Для порівняльних досліджень вибрано гібридні стоматологічні композити вітчизняного та зарубіжного виробництва Latelux (Latus, Україна), Tetric N-Ceram (Ivoclar Vivadent, Ліхтенштейн), Charisma Classic (Kulzer, Німеччина). Для випробовувань використані дискові зразки діаметром 13 мм і товщиною 5 мм, які були виготовлені у спеціально розробленій формі. Зразки навантажували на установці СВР-5 за допомогою кулькового індентора зі швидкістю його переміщення 0,002 мм/с до повного руйнування зразків. Під час експериментів одночасно записували акустико-емісійну інформацію за допомогою вимірювальної системи SKOP-8. Електронно мікроскопічні дослідження матеріалів виконували за допомогою скануючого електронного мікроскопа (СЕМ) «ZEISS EVO 40XVP».

Результати. Під час навантаження локальним стиском у досліджуваних стоматологічних композитах отримують змішані типи руйнування з тією різницею, що пластична деформація трохи менше виражена в композиту «Charisma Classic», і більше радіальних макротріщин поширюється в Tetric N Ceram і Charisma Classic.

Висновки. Порівняння розмірів сколів у різних матеріалах, що утворились унаслідок поширення конусних тріщин, дає змогу зробити висновок, що під час локального навантаження стиском композиту «Latelux» утворювались нові поверхні руйнування значно менших розмірів, ніж у двох інших матеріалах. Їх утворення супроводжували сигнали АЕ зі значно меншими амплітудами, а відтак і енергією, ніж у композитах «Tetric N-Ceram» і «Charisma Classic».

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

В. С. Кухта , Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького

кандидат медичних наук, доцент, завідувач кафедри ортопедичної стоматології

В. Ф. Макєєв , Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького

доктор медичних наук, професор кафедри ортопедичної стоматології

О. С. Кирманов, Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького

кандидат медичних наук, асистент кафедри ортопедичної стоматології

В. Р. Скальський , Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України

член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, заступник директора

О. М. Станкевич , Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України

доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Посилання

GOST R 56924-2016 (ISO 4049:2009) Stomatologiya. Materialy polimernye vosstanovitel'nye. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200135162 (data zvernennya 21.07.2020).

Biryukova M.M., Bardinova N.A. Laboratornaya ocenka fiziko-mekhanicheskih svojstv otechestvennogo ftotokompozitnogo plombirovochnogo materiala «Latelux» // Vіsnik stomatologії. - 2009. - № 1. - P. 30-33.

Antunes P.V., Ramalho A. Mechanical characterization of dental restorative composite materials // Materials Science Forum. - 2004. - 455/456. - P. 393-397. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.455-456.393

Ilie N., Hickel R. Investigations on mechanical behaviour of dental composites // Clin. Oral. Invest. - 2009. - 13. - P. 427-438. DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-009-0258-4

Díaz-Caballero A., Tarуn-Dunoyer A., Martнnez-Martнnez A. Data of resistance to the compression of restorative dental materials // Data in brief. - 2019. - 23. - Id. 103755. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dib.2019.103755

Compressive strength of glass ionomer and composite resin. In vitro study / S.B. Lerech, S.F. Tarуn, A.T. Dunoyer, J.M.B. Arrieta, A.D. Caballero // Revista Odontolуgica Mexicana. - 2017. - 21 (2). - P. e107-e111. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rodmex.2017.05.015

Moezzyzadeh M. Evaluation of the compressive strength of hybrid and nanocomposites // Journal Dental School. - 2012. - 1. - P. 24-29.

Jayanthi N., Vinod V. Comparative evaluation of compressive strength and flexural strength of conventional core materials with nanohybrid composite resin core material an in vitro study // J. Indian Prosthodont. Soc. - 2013. - 13 (3). - P. 281-289. DOI: https://doi.org/10.1007/s13191-012-0236-4

Al Badr R. M., Hassan H.A. Effect of immersion in different media on the mechanical properties of dental composite resins // International Journal of Applied Dental Sciences. - 2017. - 3 (1). - P. 81-88.

Flexural and diametral tensile strength of composite resins / Б.D. Bona, P. Benetti, M. Borba, D. Cecchetti // Braz. Oral Res. - 2008. - 22 (1). - P. 84-89. DOI: https://doi.org/10.1590/S1806-83242008000100015

Lawn B.R., Deng Y., Thompson V.P. Use of contact testing in the characterization and design of all-ceramic crownlike layer structures: a review // J. Prosthet. Dent. - 2001. - 86 (5). - P. 495-510. DOI: https://doi.org/10.1067/mpr.2001.119581

Overview: damage in brittle layer structures from concentrated loads / Lawn B.R., Deng Y., Miranda P. et al. // J. Mater. Res. - 2002. - 17 (12). - P. 3019-3036. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.2002.0440

Role of microstructure on contact damage and strength degradation of micaceous glass-ceramics / I.M. Peterson, S. Wuttiphan, B.R. Lawn, K. Chyung // Dent. Mater. - 1998. - 14 (1). - P. 80-89. DOI: https://doi.org/10.1016/S0109-5641(98)00013-X

Brittle fracture versus quasi-plasticity in ceramics: a simple predictive index / Y.W. Rhee, H.W. Kim, Y. Deng, B.R. Lawn // J. Am. Ceram. Soc. - 2001. - 84 (3). - P. 561-565. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2001.tb00698.x

Contact-induced damage in ceramic coatings on compliant substrates: fracture mechanics and design / Y.W. Rhee, H.W. Kim, Y. Deng, B.R. Lawn // J. Am. Ceram. Soc. - 2001. - 84 (5). - P. 1066-1072. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2001.tb00791.x

Contact fracture of brittle bilayer coatings on soft substrates / Miranda P., Pajares A., Guiberteau F. et al. // J. Mater. Res. - 2001. - 16 (1). - P. 115-126. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.2001.0021

Chai H., Lawn B. R. Cracking in brittle laminates from concentrated loads // Acta. Mater. - 2002. - 50 (10). - P. 2613-2625. DOI: https://doi.org/10.1016/S1359-6454(02)00091-5

Influence of glass-ceramic thickness on Hertzian and bulk fracture mechanisms / Y.L. Tsai, P.E. Petsche, K.J. Anusavice, M.C. Yang // Int. J. Prosthodont. - 1998. - 11 (1). - P. 27-32.

Chai H., Lawn B. Fracture modes in brittle coatings with large interlayer modulus mismatch // J. Mater. Res. - 1999. - 14 (9). - P. 3805-3817. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.1999.0514

Contact damage in model dental multilayers: an investigation of the influence of indenter size / Shrotriya P., Wang R., Katsube N. et al. // J. Mater. Sci.: Mater. Med. - 2003. - 14 (1). - P. 17-26. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1021541101823

Damage modes in dental layer structures / Y.G. Jung, S. Wuttiphan, I.M. Peterson, B.R. Lawn // J. Dent. Res. - 1999. - 78 (4). - P. 887-897. DOI: https://doi.org/10.1177/00220345990780040901

Cracking of porcelain coatings bonded to metal substrates of different modulus and hardness / H. Zhao, X.Z. Hu, M.B. Bush, B.R. Lawn // J. Mater. Res. - 2001. - 16 (5). - P.1471-1478. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.2001.0205

Dong X.D., Darvell B.W. Stress distribution and failure mode of dental ceramic structures under Hertzian indentation // Dent. Mater. - 2003. - 19 (6). - P. 542-551. DOI: https://doi.org/10.1016/S0109-5641(02)00103-3

Effect of an adhesive interlayer on the fracture of a brittle coating on a supporting substrate / J.H. Kim, P. Miranda, D.K. Kim, B.R. Lawn // J. Mater. Res. - 2003. - 18 (1). - P. 222-227. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.2003.0031

Chai H., Lawn B. Role of adhesive interlayer in transverse fracture of brittle layer structures // J. Mater. Res. - 2000. - 15 (4). - P. 1017-1024. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.2000.0145

Rate effects in critical loads for radial cracking in ceramic coatings / Lee C.S., Kim D.K., Sanchez J. et al. // J. Am. Ceram. Soc. - 2002. - 85 (8). - P. 2019-2024. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2002.tb00398.x

Lee C.S., Lawn B.R., Kim D.K. Effect of tangential loading on critical conditions for radial cracking in brittle coatings // J. Am. Ceram. Soc. - 2001. - 84 (11). - P. 2719-2721. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2001.tb01081.x

Effect of flaw state on the strength of brittle coatings on soft substrates / Kim H.W., Deng Y., Miranda P. et al. // J. Am. Ceram. Soc. - 2001. - 84 (10). - P. 2377-2384. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2001.tb01018.x

Wang Y., Darvell B.W. Effect of elastic modulus mismatch on failure behaviour of glass ionomer cement under Hertzian indentation // Dent. Mater. - 2012. - 28. - P. 279-286. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dental.2011.11.004

Wang Y., Darvell B.W. Failure mode of dental restorative materials under Hertzian indentation // Dent. Mater. - 2007. - 23. - P. 1236-1244. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dental.2006.11.016

Qualitative assessment of microstructure and Hertzian indentation failure in biocompatible glass ionomer cements / Tian K.V., Nagy P.M., Chass G.A. et al. // J. Mater. Sci: Mater. Med. - 2012. - 23. - P. 677-685. DOI: https://doi.org/10.1007/s10856-012-4553-2

Features of fracture of prosthetic tooth-endocrown constructions by means of acoustic emission analysis / V. Skalskyi, V. Makeev, O. Stankevych, R. Pavlychko // Dental Materials. - 2018. - 34 (3). - P. e46-e55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dental.2018.01.023

Resin composites: Modulus of elasticity and marginal quality / A.R. Benetti, A. Peutzfeldt, A. Lussi, S. Flury // Journal of Dentistry. - 2014. - 42. - P. 1185-1192. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdent.2014.07.004

Biriukova M.M. Porivnialnyi analiz vlastyvostei novoho vitchyznianoho mikrohibrydnoho plombu valnoho materialu dlia vidnovnoho likuvannia / Restavratsii karioznykh defektiv zubiv // Ukrainskyi zhurnal medytsyny, biolohii ta sportu. - 2015. - № 1 (1)iu - P. 28-32.

Compressive fatigue behavior of dental restorative composites / J.A. Mohandesi, V. Barzegaran, M.A. Rafiee, F. Shafiei // Dental Materials Journal. - 2007. - 26 (6). - P. 827-837. DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.26.827

Effect of resin thickness on the microhardness and optical properties of bulk-fill resin composites / E.-H. Kim, K.-H. Jung, S.-A. Son, B. Hur, Y.-H. Kwon, J.-K. Park // Restorative Dentistry & Endodontics. - 2015. - 40 (2). - P. 128-135. DOI: https://doi.org/10.5395/rde.2015.40.2.128

Ivoclar Vivadent. Tetric N-Ceram. Efficient restoration of anterior and posterior teeth. - URL: https://highlights.ivoclarvivadent.com/dentist/en-asian/tetric-n-ceram (дата звернення 17.06.2020).

Kulzer. Charisma Classic. - URL: https://www.kulzer.com/int2/int/dentist/products_from_a_to_z/charisma_1/charisma_classic.aspx (дата звернення 17.06.2020).