Effect of grain size on the monoclinic transformation, hardness, roughness, and modulus of aged partially stabilized zirconia

Lucas, Thomas J.; Lawson, Nathaniel C.; Janowski, Gregg M.; Burgess, John O.

doi:10.1016/j.dental.2015.09.014

Cited by 97 publications

(47 citation statements)

References 25 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…2,6,8 In general, LTD has been studied under specific aging conditions (storage in distilled water, storage in acidic solutions, autoclave cycles, mechanical cycling, etc.). 2,9,10,11 Only a few studies 6,12,13,14 assessed combined aging treatments (autoclave + mechanical cycling; thermal + mechanical cycling) to simulate more accurately the aging process in a clinical condition. Moreover, to the best of the authors' knowledge, no study has evaluated phase transformation in response to the long-term storage in moisture and in ambient conditions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Mechanical behavior of yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal: Effects of different aging regimens

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

This study aimed to characterize and compare the effect of different aging regimens on surface characteristic (topography and roughness), structural stability (phase transformation) and mechanical performance (Weibull analysis) of a Y-TZP ceramic. Discs (15 × 1.2 mm; VITA In-Ceram YZ) were prepared according to ISO 6872-2015 for biaxial flexural strength testing and randomly assigned into five groups (n = 30): as-sintered, no aging treatment (CTRL); 20 h in autoclave at 134°C, 2 bar pressure (AUT); intermittent mechanical loading at 20 Hz/10 6 load pulses (MechLoad); AUT followed by MechLoad (AUT+MechLoad); and storage in distilled water at 37°C, for 1 year (STO). The following analyses were performed: roughness (n = 30), surface topography (n = 2), phase transformation (n = 2) and biaxial flexure strength (n = 30). Phase transformation (increase of m-phase content) was shown to be a spontaneous, unavoidable and time-dependent process, occurring even under ambient conditions (dry storage after 1 year = 6.0% increase), and is considerably accelerated in the presence of moisture (STO = 17.6%; AUT= 63.1%; and AUT+MechLoad = 59.9%). For roughness parameters, only Ra was affected by aging, and the highest values were observed for AUT+MechLoad (0.25 ± 0.07 µm). For Weibull analysis, structural reliability (Weibull moduli) and characteristic strength were not impaired after aging, and some aging conditions led to increased values (highest weibull moduli in AUT, and highest characteristic strength in STO). Phase transformation proves to be a time-dependent spontaneous mechanism that is accelerated in the presence of different stimuli. However, none of the aging regimens had a negative effect on the characteristic strength and structural reliability of Y-TZP ceramic.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Mechanical behavior of yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal: Effects of different aging regimens

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…44,[47][48][49] Therefore, the increase in grain size will stop as the maximum sintering temperature is reached. This will explain the higher SBS value for group II when compared with other presintered groups, in which this group still has a larger surface area of bonding than other groups.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Structural and Morphological Evaluation of Presintered Zirconia following Different Surface Treatments

Skienhe

Habchi

Ounsi

et al. 2018

The Journal of Contemporary Dental Practice

View full text Add to dashboard Cite

Aim:The aim of this study was to evaluate the effect of different surface treatments on roughness, grain size, and phase transformation of presintered zirconia. Materials and methods:Surface treatments included airborne particle abrasion (APA) before and after sintering with different particles shape, size, and pressure (50 μm Al 2 O 3 , 50 μm glass beads, and ceramic powder). Thirty-five square-shaped presintered yttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) ceramic slabs (Zenostar ZR bridge, Wieland) were prepared (4 mm height × 10 mm width × 10 mm length) and polished with silicon carbide grit papers #800, 1000, 1200, 1500, and 2000 to ensure identical initial roughness. Specimens were divided into five groups according to surface treatment: group I (control): no surface treatment; group II: APA 50 μm Al 2 O 3 after sintering; group III: APA 50 μm Al 2 O 3 particles before sintering; group IV: APA 50 μm glass bead particles before sintering; and group V: APA ceramic powder before sintering. Specimens were analyzed using scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD) analyses, and tested for shear bond strength (SBS). Data were statistically analyzed using one-way analysis of variance (ANOVA) followed by post hoc tests for multiple comparisons Tukey's test (α ≥ 0.05). Results: Air abrasion before sintering significantly increased the surface roughness when compared with groups I and III. The highest tetragonal to monoclinic (t-m) phase transformation (0.07%) was observed in group III, and a reverse transformation was observed in presintered groups (0.01%). Regarding bond strength, there was a significant difference between APA procedures pre-and postsintering. Structural and Morphological Evaluation of Presintered Conclusion:Air abrasion before sintering is a valuable method for increasing surface roughness and SBS. The abrasive particles' size and type used before sintering had a little effect on phase transformation.Clinical significance: Air abrasion before sintering could be supposed to be an alternative surface treatment method to air abrasion after sintering.

show abstract

“…Современные исследования посвящены изучению не только температурных, но и других факторов, влияющих на фазовые превращения из тетрагональной (t) в моноклинную (m) форму (T. Lucas и соавт., 2015 [33]; M. Boffelli и соавт., 2016 [7]; L. Hallmann и соавт., 2016 [25]; V. Kypraiou и соавт., 2012 [30]).…”

Section: фазовые превращения в цирконовой керамикеunclassified

“…Гипотеза, выдвинутая авторами, не подтвердилась: по мере увеличения размера зерен доля моноклинного ZrO 2 в фазовом составе материала повышалась. Авторы пришли к выводу, что чем меньше размеры зерен в материале, тем меньшим будет фазовое превращение t→m в процессе клинической службы изделия и соответственно материал будет более стабильным [33].…”

Section: фазовые превращения в цирконовой керамикеunclassified

The study of aging, fatigue and degradation for the purpose of improving the reliability of dental Zirconia ceramics. A review of articles in world`s journals

Gvetadze

Djakonenko

Лебеденко

2016

Stomat.

View full text Add to dashboard Cite

Исследования старения, усталости и деградации с целью повышения надежности стоматологической цирконовой керамики. Обзор статей в мировых журналах р.ш. гвЕтаДЗЕ, Е.Е. ДьяКонЕнКо, и.Ю. лЕБЕДЕнКо* Федеральное государственное бюджетное учреждение центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстнолицевой хирургии Минздрава россии, Москва Ключевые слова: стоматологические материалы, стоматологическая керамика, диоксид циркония, прочность, старение, усталость, деградация, надежность, фиксация, эффективность, долговечность. © Коллектив авторов, 2016 +7 (905) 517 25-74 Введение. Переломы цирконовых реставраций в клинической практикеЦельнокерамические реставрации доказали, что они являются ценной альтернативой металлокерамике, так как обладают прекрасной эстетикой, биосовместимостью и химической стабильностью. Из всех керамических материалов, применяемых в стоматологии, наибольший интерес вызывает керамика на основе диоксида циркония, поскольку механическая прочность этого материала настолько высока, что позволяет использовать его для изготовления протяженных зубных протезов (С. Анисимова и соавт. (2008) [64], Н. Михайлина и соавт. (2010) [65], И. Лебеденко и соавт. (2010) [66]). Тем не менее керамика на основе диоксида циркония не идеальна (С. Анисимова и соавт. (2010) [56], И. Лебеденко и соавт. (2010) [63]). Основным недостатком этого материала является его склонность к деградации в результате старения или усталости. Деградация цирконовой керамики может возникать во рту вследствие непрерывного контакта внутриротовых жидкостей с керамическим материалом и действия механических нагрузок в процессе длительной клинической службы зубного протеза. (A. Vatali и соавт., 2014) [49]. Возможно, снижение прочности из-за деградации керамики является одной из причин разрушения цирконовых реставраций и абатментов, о котором сообщают C. Sax и соавт. (2011) [44], P. Guess и соавт. (2012) [24], S. Rinke и соавт. (2015) [41], M. Øilo и соавт. (2014) [37].M. Øilo и соавт. провели анализ переломов цельнокерамических одиночных коронок передних и жевательных зубов. Коронки или отдельные фрагменты реставраций, сломанные в процессе клинической службы, были собраны врачами-ортопедами и зубными техниками из стоматологических клиник Норвегии и переданы авторам для выяснения причин разрушения. У 13 цирконовых коронок разрушение было сквозным (см. рисунок). В некоторых случаях облицовка частично отслаивалась от каркаса, в помощь праКтичесКому врачу

show abstract

Effect of grain size on the monoclinic transformation, hardness, roughness, and modulus of aged partially stabilized zirconia

Cited by 97 publications

References 25 publications

Mechanical behavior of yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal: Effects of different aging regimens

Mechanical behavior of yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal: Effects of different aging regimens

Structural and Morphological Evaluation of Presintered Zirconia following Different Surface Treatments

The study of aging, fatigue and degradation for the purpose of improving the reliability of dental Zirconia ceramics. A review of articles in world`s journals

Contact Info

Product

Resources

About