Doğal seramik hammaddelerden porselen diş yapımı ve metal-seramik arayüzey karakterizasyonu
The production of porcelain teeth from ceramic raw materials and the characterisation of metal-ceramic interfaces
- Tez No: 143042
- Danışmanlar: PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Seramik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Bu çalışmada, porselen diş yapımı ile seramik hammaddelerinden diş porselen tozlarının üretimi incelenmiştir. Metal çekirdek üzerine hazır toz karışımları kullanılarak opak, dentin ve şeffaf çalışmaları yapılmış ve porselen diş yapımı incelenmiştir. Kaolen, feldspat, kuvars ve diğer seramik hammaddeleri kullanılarak opak, dentin ve şeffaf olmak üzere farklı karışımlarda tozlar üretildi. Bu üretilen tozlar, 1200 °C de 2 saat frit ergitmeye tabi tutuldu. Buradan elde edilen katı eriyik kırma, öğütme ve eleme işlemlerinden geçirilerek diş porselen tozları üretildi. Üretilen bu tozlardan porselen bir diş yapıldı. Toz, likit yardımıyla pişmeden önce metal üzerine rahatça uygulanacak plastiklikte bir kıvama getirildi. Sıvı, plastik bu porselen tanecikleri mümkün olduğunca kompaktlanması toz taneciklerinin tam olarak yerleşebilmesi için titreşim uygulandı. îyi kompaktlanmış kuron, vakum altında pişirilmek üzere elektrikli fırına yerleştirildi. 600 °C de kurutulduktan sonra belirlediğimiz pişirme rejimine bağlı kalarak pişirme işlemi gerçekleştirildi. Porselen dişlerde opak, dentin ve şeffaf tabakalar sırayla ayrı ayrı pişirildi. Bir tabaka pişirilip soğutulduktan sonra diğeri uygulandı. Sonuçta, doğal seramik hammaddeleri ile piyasada kullanılmakta olan orijinal diş tozlarının üretilebildiği görüldü. Üretilen tozların tane boyut analizi yapıldı. Bu çalışmada yer alan diğer bir konu da, porselen dişlerde sıcaklığa maruz kaldığında oluşan metal- porselen difüzyon çiftinin arayüzeyinin özelliklerinin karakterizasyonudur. Yıllar içinde metal- seramik kompozit yapıların dişçilikte kullanımının artışı ile bu yapıların pişirme sonrası aralarında oluşan bağlanma mekanizmaları ve bağın dayanımı konularına da ilgi artmıştır. Metal- porselen arayüzeyinde güçlü bir bağın oluşması beklenir. Geçiş bölgesi bir denge içinde olmalıdır böylece metalik ve de kovalent- iyonik bağlar bir arada oluşabilir. Metalüzerine porselen ergitme esnasında yeni fazlar oluşturan arayüzey reaksiyonları böyle bir dengenin göstergesi olmasa da kararsızlığın göstergesidir. Sonuçta elde edilen faz istenen özellikleri taşımıyor olabilir. Bu nedenle arayüzeydeki oluşumları anlamak önemelidir. Metalin seramiğe bağlanması çeşitli mekanizmalarla ifade edilebilir. Bu bağlar; arayüzeyde tanelerin atomik difüzyonu ile, metal- seramik atomları arası kimyasal bağ ile, arayüzeyde oluşan kimyasal reaksiyonlar ile ve de iki yüzeyin mekanik olarak bağlanması ile meydana gelebilir. Bunların hepsinin birleşimi kesintisiz bir arayüzey bölgesinin oluşumunu sağlar. Yüksek bir bağ mukavemeti için kritik ihtiyaç, güçlü bir difüzyondur. Difüzyon bağlanmayı yük ve kütle transferi sağlar. Çalışmanın bu aşamasında, metal- seramik difüzyon çiftinin arayüzeyindeki oluşumları, bunlara vakum altında pişirme sıcaklığının ve de fırından çıkarmadan önceki vakumsuz olarak bekletilme süresinin etkisini görmek için 3 farklı sıcaklık (905 °C, 930 °C, 955 °C) ve 3 farklı süre (30 s, 60 s, 90 s)' ye sahip 9 numune hazırlandı. Sinterleşme prosesi boyunca numunelere vakum uygulandı. Fırın porselenin pişme sıcaklığına ulaştığında vakum kesildi ve bu şartlarda 30, 60, 90 s bekletildi. Bu numunelerin yüzeyleri EPMA' da incelenmek için hazırlandı. Sonuçta metal- seramik difüzyon çifti ısıya maruz kaldığında, aralarında bir etkileşimin, difüzyonun meydana geldiği, atomlar arasında bir geçiş olduğu görüldü.
Özet (Çeviri)
In this study, production of porcelain tooth and the production of porcelain tooth powders from ceramic raw materials were investigated. By using the powders opaque, dentin and enamel studies were done on metal crown and production of porcelain tooth was investigated. Opaque, dentin and enamel powders were prepared from different mixtures of kaolin, feldspar, quartz and other raw materials. The powders are not just mixtures of the various ingredients. During manufacture, the constituents are mixed together and these powders were melted at 1200 °C for 2 hours to form a frit. The solid melt obtained from this sintering process, was crushed, grounded and classified. From these prepared fine powders, a porcelain tooth was produced. The porcelain powders are mixed with water to produce a plastic mass of material which can be moulded and carved before firing. The aqueous plastic mass of porcelain particles is compacted as much as possible. The moulded crown was lightly vibrated, thus helping to settle the powder particles. This well- compacted crown was placed into electrical porcelain furnace which allows firing under vacuum. It' s firstly dried in 600 °C. Then by using the general firing procedure of VITA (dental firm), a firing chart was adapted. According to this chart, by consequently opaque, dentin and enamel layers were fired one by one. As a result, it was seen that the original powders could be achieved by using ceramic raw materials. Particle distribution and sizes in these powders were obtained by a particle size analyzer. The other study is the characterisation of the interface properties between metal- porcelain diffusion couple in porcelain teeth. As the use of porcelain- metal composite structures in dentistry is increasing rapidly, there has been considerable interest in the nature and the strength of the junction formed between porcelain baked onto metals. The porcelain- metal interface must be strongly bonded. The transition zone should be in local equilibrium so that metallic bonds and covalent- ionic bonds can both bepresent. Interface reactions developing new phases during porcelainization are hot indicative of such equilibrium but indicate instability, and the resulting phase may not have desirable properties. Consequently, understanding the reactions at the interface is useful. Bonding of metal to ceramic at the interface can be recognized in different levels. These bonds may be due to atomic diffusion of the species across the interface, chemical bond between metal and ceramic atoms, chemical reactions that occur at the interface and mechanical interlocking of two parts. The sum of these contributions constitutes the interfacial integrity. A strong diffusion is a critical requirement for a high strength at the metal- ceramic interface. Both mass transport and charge transfer contribute to diffusion bonding. There have been many efforts to obtain a good adherence at dental porcelain- metal interface for dental restoration. One of the most important factors for producing good metal- ceramic bonding is to control chemical reactions between metal and ceramic. Chemical equilibrium must be maintained at the interface. The manufacturing is generally achieved by fusing porcelain on the metal surface. It was postulated that a good continuity at the interface could be carried out when there is a good adherent thin oxide layer on the metal surface. The oxide layer can be dispersed by diffusion in to porcelain. In this study, to examine the occurance at the interface of the metal- ceramic diffusion couple and the effects of the firing temperature and vacuum- less waiting time, 9 sample were prepared by 3 different firing temperature (905 °C, 930 °C, 955 °C) and 3 different time (30 s, 60 s, 90 s) in a vacuum-less condition. During the sintering process, the samples were exposed to vacuum. When the furnace heated to the sintering temperature, vacuum was turn off and they waited in this condition at 30 s, 60 s and 90 s. The samples' surfaces were prepared for the EPMA investigation. As a result it was seen that, when this metal- ceramic composite was exposed to heat, an atomic diffusion became between them.
Benzer Tezler
- Elektroporselenlerde kullanılan kahverengi pigmentin endüstriyel atıklardan ve doğal hammaddelerden üretimi
Producing rown pigments with industrial wastes and natural raw materials that using at electroporcelains
GÜRKAN ÜNLÜTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Balıkesir Dursunbey bölgesi Silisli kilinin ve Seydişehir aluminyum tesisi atığı kırmızı çamurunun seramik bünyelerde kullanım olanaklarının araştırılması
The evaluation of Balıkesir Dursunbey region clay and the red clay waste of Seydişehir aluminium factory as a raw material in ceramic bodies
ŞENOL KUBAT
Sanatta Yeterlik
Türkçe
2009
Güzel SanatlarAnadolu ÜniversitesiSeramik Ana Sanat Dalı
DOÇ. DR. MÜNEVVER ÇAKI
- Terme simenit kumu ilaveli sır kompozisyonlarının seramik yüzeylerde kullanımı
Usage of terme simenit sand added glaze compositions on ceramic surfaces
DİDEM ÖGE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Güzel SanatlarOndokuz Mayıs ÜniversitesiResim Ana Sanat Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEREN PEKŞEN
- Nitrür esaslı seramik tozların yerli hammaddelerden üretilmesi ve karakterizasyonu
Synthesising and characterization of nitride based ceramic powders from local raw materials
NURAY KARAKUŞ
Doktora
Türkçe
2010
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ OSMAN KURT
DOÇ. DR. H. ÖZKAN TOPLAN
- Bilecik Bozüyük bölgesi feldispat ve granit hammaddelerinin seramik bünyede kullanım olanaklarının araştırılması
Investigation of the utilisation possibilities of feldspar and granite raw materials of Bilecik Bozüyük region in ceramic structure
EYÜP DAĞDELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Güzel SanatlarBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiSeramik ve Cam Ana Sanat Dalı
DOÇ. LEYLA KUBAT