بهبود خواص لومینسانس چینی دندانپزشکی با استفاده از سیلیکون کارباید

مقدمه: یک ماده ترمیمی ایده ­آل دندانی باید خواص بازتاب نور، انتشار و فلورسانس مشابه دندان طبیعی داشته باشد. دندان­های طبیعی همواره تحت نور فرابنفش فلورسانس آبی شدید منتشر می­کنند که این خود باعث سفید­تر و براق­تر دیده شدن دندان­ها در نور روز می­شود. یکی از محدودیت­ها در تلاش برای مشابه سازی مواد ترمیمی، ساختار منحصر به فرد دندان طبیعی است.

مواد و روش­ها: در یک بررسی آزمایشگاهی یک نمونه شاهد (بدون سیلیکون کارباید) و سه نمونه از چینی دندانپزشکی با درصدهای مختلف تخلخل با افزودن 1، 2 و 3 درصد سیلیکون کارباید تهیه و شدت لومینسانس آن­ها با اسپکتروفوتومتر بررسی و با دندان طبیعی مقایسه شدند.

یافته ­ها: تصویر 1، الگوی XRD نمونه 2 درصد وزنی سیلیکون کارباید را بعد از سینترینگ در دمای 1150 درجه سانتی­گراد نشان می­دهد.

همان­طور که در این نمودار دیده می­شود، در ساختار نمونه بعد از سینتر شدن سیلیکون کارباید دیده نمی­شود، بلکه سیلیسیم به­صورت SiO2 در ساختار وجود دارد. نتایج نشان می­دهد بعد از سینتره شدن SiC اکسید شده و به­صورت SiO2، CO2 درآمده است. تشکیل لایه محافظ SiO2 بر روی سطح به دلیل انجام فرآیند در اتمسفر هوا رخ داده است.

در تصویر 2 (A، B و C) نتایج آنالیز SEM از نمونه­ها با درصد سیلیکون کارباید 1 تا 3 درصد نمایش داده شده است.

 

تصویر 1: الگوی XRD نمونه پرسلن با مقدار سیلیکون کارباید 2 وزنی بعد از سینتر شدن در دمای 1150 درجه سانتی­گراد

تصویر 2: A) نمونه 1 درصد، B) نمونه 2 درصد، C) نمونه 3 درصد سیلیکون کارباید

 

با توجه به تصاویر SEM می­توان افزایش درصد تخلخل را در اثر افزایش سیلیکون کارباید در دمای 1150 درجه سینتر مشاهده کرد. در مقدار 1 درصد سیلیکون کارباید به دلیل کم بودن کربن در ساختار، حجم گاز CO2 ناشی از اکسیداسیون کم بوده در نتیجه تخلخل­های کروی بسیار ریزی تشکیل شده است. در حالت کلی تخلخل­های که به این روش ایجاد می­شوند ایزوله و غیر پیوسته هستند و به دلیل ویسکوزیته بالای فاز مایع نمی­توانند از ساختار خارج شوند (تصویر A-2) و میانگین اندازه تخلخل­ها از 100 میکرون تجاوز نمی­کنند. در مقدار 2 درصد سیلیکون کارباید به دلیل افزایش حجم کربن نسبت به حالت اول مقدار گاز بیشتری ایجاد شده و تخلخل­های پیوسته بیشتری به وجود می­آیند که اندازه آن­ها 120 میکرومتر می­باشد (تصویر B-2). در حالت سوم با سیلیکون کارباید 3 درصد، بیشترین حجم گاز CO2 در ساختار ایجاد شده است که باعث ایجاد تخلخل­های به هم پیوسته و بزرگ می­شود (تصویر C-2). در این حالت اندازه تخلخل­ها تا 170 میکرومتر افزایش یافته است. در حقیقت با افزایش درصد سیلیکون کارباید حجم گاز ایجاد شده افزایش می­یابد و از به­هم پیوستگی این گازها تخلخل­هایی با اندازه بزرگتر ایجاد می­شود.

تصویر 3 مقدار سیلیکون کارباید را در اندازه تخلخل­ها برای نمونه­های سینتر شده در دمای 1150 به مدت 20 دقیقه نشان می­دهد. در شرایط یکسان نمونه­های با درصد سیلیکون کارباید 3 درصد بیشترین تخلخل و نمونه­های با درصد سیلیکون کارباید 1 درصد کمترین تخلخل را دارا می­باشند. با افزایش مقدار سیلیکون کارباید در ساختار اندازه تخلخل­ها افزایش یافته است که در مقادیر 2 تا 3 درصد این افزایش قابل ملاحظه است.

تصویر 4، نتایج به­دست آمده از اسپکتروسکوپی نوری را بر روی هر یک از چهار نمونه چینی دندانپزشکی و نیز نمونه دندان طبیعی را به­صورت میانگین شدت نور خروجی در گروه­های مختلف به تفکیک درصد تخلخل نمونه نشان می­دهد. ساختار دندان طبیعی در محدوده مینا و عاج تقریبا مشابه و دارای 30 درصد مواد معدنی (غیرآلی شامل پروتئین­ها) و آب 70 درصد هیدروکسی آپاتیت CAL0(PO4)6(OH)2 از نظر وزنی و به ترتیب 55 درصد و 45 درصد از نظر حجمی است.

همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است با افزایش تخلخل شدت انتشار فوتون­ها در مقایسه با هم و با نمونه کنترل افزایش داشته و به دندان طبیعی نزدیک شده است. با افزایش سیلیکون کارباید در ساختار، تخلخل­هایی ایجاد می­شود که به سبب آن شدت رسیدن فوتون­ها به فتوسل افزایش می­یابد. تفاوت میان نمونه شاهد و نمونه ­های همراه با سیلیکون کارباید موید این مطلب است. در درصدهای بالاتر سیلیکون کارباید شدت فوتون­ها افزایش یافته و به دندان طبیعی نزدیک­تر شده است، که نشان دهنده تأثیر مناسب ایجاد تخلخل­های به هم مرتبط در چینی دندانپزشکی بر روی خواص لومینسانس آن می­باشد.

تصویر3: اثر مقدار سیلیکون کارباید در ساختار بر اندازه تخلخل­ها

تصویر4: اسپکتروفوتومتر مقایسه­ای برای دندان طبیعی و نمونه­های ساخته شده از پرسلن


PrintFriendly
تعداد نمایش: 232 تاریخ: 1399/05/21

اخبار مرتبط

             ساینده ها

ساینده ها


ساینده ها بر اساس کاربرد و شکل ظاهری به سه دسته تقسیم می شوند:

به صورت فله ، به حالت پراکنده به هم چسبیده بر یک بستر انعطاف پذیر تحت عنوان محصولات ساینده پوششی ، به فرم متراکم که توسط یک پیوند غیرآلی یا آلی ذرات به هم متصل شده اند تحت عنوان محصولات ساینده اتصالی

ابر ساینده

ابر ساینده


اختراع مواد فوق ساینده یعنی الماس مصنوعی و برونیترید مکعبی نقطه عطفی در تکنولوژی سنگ زنی محسوب می­ شوند. این مواد فوق ساینده مخصوصاً برای سنگ زنی فلزات سخت، سوپر آلیاژ، کاربایدها و سرامیک ­ها مناسب می­ باشد. ویژگی های مواد فوق ساینده که دیگر مواد ساینده تمامی این ویژگی ها را ندارند عبارت است از :

سختی

مقاومت سایشی

استحکام فشاری

هدایت گرمایی

استاندارد برای دانه ­بندی

استاندارد برای دانه ­بندی


استانداردهای دانه بندی 
اکسید آلومینیوم ( آلومینا )

اکسید آلومینیوم ( آلومینا )


اکسید آلومینیوم از خانواده ترکیبات غیرآلی با فرمول شیمیایی Al2O3 است. این اکسید، یک اکسید آمفوتر مهم است و نام ­های تجاری متنوعی مانند آلومینا، کوراندوم و.... دارد. نام ­های تجاری متنوع اکسید آلومینیوم نشان دهنده­ ی گستره­ ی وسیع استفاده از این ماده در صنعت است.کوراندوم عمده­ ترین و پایدارترین فرم کریستالی اکسید آلومینیوم است که در طبیعت وجود دارد و به آن α- آلومینا گفته می­ شود.

ساب و پولیش سنگهای کهنه

ساب و پولیش سنگهای کهنه


زمانی که سنگ کهنه و خش افتاده می گردد، مشخصا درخشش و جلوه اولیه خود را از دست می دهد. در این زمان سنگ برای بدست آوردن درخشش اصلی نیاز به ساب و پولیش دارد. حال این سئوال پیش می آید که چرا سنگها می درخشند و چگونه می توان براقی از دست رفته را به آنها باز گرداند؟ درخشش عمقی که در سنگهای پولیش شده می بینید از طریق سایش با مجموعه ای از مواد ساینده به دست می آید. این پروسه به سنباده زدن تکه ای چوب شبیه می باشد. سنگ با مواد ساینده ای در ابعاد شن درشت سایش پیدا کرده و در ادامه مداوما از موادی با دانه بندی ریزتر و ریزتر استفاده می گردد تا سطحی کاملا صاف به دست آید. 

سیلیکون کارباید

سیلیکون کارباید


سیلیکون کارباید یکی از مهم­ترین سرامیک ­های غیراکسیدی است که کاربردهای صنعتی مختلفی دارد؛ که این موضوع به دلیل خواص منحصر به فرد آن مثل سختی و استحکام بالا، پایداری شیمیایی و حرارتی، نقطه ذوب بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر سایش و ... است. همه ­ی این ویژگی ­ها سبب شده است تا سیلیکون کارباید بهترین انتخاب در ابزارهای الکترونیکی با توان بالا و در دمای بالا و ابزارهای برش و سایش باشد. همچنین به عنوان ماده اولیه برای ساخت قطعات دیرگداز مثل آجرهای نسوز، برخی از کاشی ­ها و اجزای گرم کننده مثل المنت ­ها کاربرد دارد. همچنین از این ماده برای کربن زدایی و سیلسیسم زدایی آهن و فولاد استفاده می ­شود.سیلیکون کارباید اولین بار توسط Acheson در سال 1892هنگامی که وی قصد سنتز الماس را داشت؛ به طور تصادفی کشف شد. وی فکر می­ کرد که این ماده­ ی جدید ترکیبی از کربن و آلومینا است و به همین دلیل آن را کربوراندوم نامید. این ماده به مقدار بسیار کم در برخی از شهاب سنگ­ ها وجود دارد.