تأثیر نوع و اندازه ذرات جوانه زا برروی فازهای بلوری و ریزساختار شیشه–سرامیک های دی سیلیکات لیتیم مصرفی در دندانپزشکی

نویسندگان

1 Materials Engineering, Shahreza University

2 Civil Engineering, K.N. Toosi University of Technology

3 Dentistry, isfahan University

چکیده

هدف از این تحقیق، بررسی اثر نوع و اندازة ذرات جوانه زا برروی خصوصیات شیشه-سرامیک های دی سیلیکات لیتیم مصرفی در دندانپزشکی است. برای رسیدن به این هدف، سیستم TiO2-ZrO2-Li2O-CaO-Al2O3-SiO2 برای تهیة شیشه-سرامیک در نظر گرفته شد و از �Nb2O5و �P2O5به منزلة عامل جوانه زا استفاده شد. پس�از ذوب مواد اولیه، شیشة حاصله در محدودة دمایی C˚500-900 تحت عملیات حرارتی قرار گرفت، تا شیشه- سرامیک با فاز بلوری اصلی دی سیلیکات لیتیم تشکیل شود. درنهایت استحکام خمشی و میکروسختی نمونه ها بررسی شد. سپس اندازة ذرات جوانه زای P2O5 به اندازة ذرات نانو تغییر یافت و تأثیر جوانه زا با اندازة نانومتری برروی خصوصیات این شیشه-سرامیک ها بررسی شد. باتوجه به نتایج حرارتی، آنالیزهای فازی، بررسی های میکروسکوپی و نتایج آزمایشات معلوم شد که نانومتری شدن اندازة ذرات جوانه زا باعث کاهش دمای جوانه زنی، تغییر مورفولوژی فاز دی سیلیکات لیتیم از سوزنی به کروی، افزایش جزء حجمی فاز بلوری اصلی دی سیلیکات لیتیم، کاهش جزء حجمی فازهای فرعی و میانی و درنتیجه بهبود خواص مکانیکی می شود. در مرحلة بعد با حفظ ترکیب پایه، از Nb2O5 در نقش جوانه زا استفاده شد. تغییر نوع جوانه زا منجربه تغییر نوع فازهای بلوری، ریزساختار و تغییر مکانیزم تبلور از حجمی به سطحی شد.. بااستفاده از جوانه زای Nb2O5 فاز بلوری اصلی، اسپودومن بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects Kind of Nucleation Agent Particle Size on the Crystalline Phases and Microstructure of Glass-Ceramics for Dentistry Applications

چکیده [English]

The objective of the study was to evaluate the effects of nucleation agent particle size on the properties of lithium disilicate glass ceramics for dentistry applications. In order to achieve this aim, the TiO2-ZrO2-Li2O-CaO-Al2O3-SiO2 system was investigated by incorporation of P2O5 and Nb2O5 as nucleation agent. Raw materials were melted and glass heat treated at different temperatures ranging from 500-900ºC to produce glass-ceramic with the lithium disilicate major crystalline phase. In the end, flexural strength and micro hardness of the samples were studied.Then, the size of P2O5 particles was changed to the size of nano particles and the effects of nucleation agent particle size on the properties of the glass-ceramics were discussed. The change of nucleation agent particle size to nano size resulted in decreasing the nucleation temperature, the changing morphology of Li2Si2O5 crystals from needle-shaped to spherical-like, the increasing volume fraction of the lithium disilicate major crystalline phase, the decreasing volume fraction of the minor and middle phases and the optimizing of mechanical properties. In the next step, Nb2O5 was used as a nucleating agent. The changing of nucleation agent resulted in the changing kind of crystalline phases and microstructure and the changing of crystallization mechanism from volume to surface. In this step, due to the crystalline phase's directional crystallization and coarsening, many cracks were observed in these samples. By using the nucleating agent Nb2O5, the major crystalline phase became spodumene

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lithium Disilicate؛ Microstructure؛ Crystalline Phase
  • Nucleation Agent؛ Mechanical Properties