Recycling of dental zirconia residuals resulting from CAD/CAM milling process
CAD/CAM işleme prosesinden elde edilen dental zirkonya atıklarının geri dönüşümü
- Tez No: 780563
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜCAHİT SÜTÇÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
%3 mol itriya ile stabilize edilen ön sinterlenmiş zirkonya bloklar, yüksek mekanik mukavemetleri, yüksek oksidasyon ve aşınma direnci, yüksek sertlikleri ve mükemmel biyouyumlulukları nedeniyle diş protezlerinde en yaygın kullanılan dental malzemelerdendir. Dental blokların CAD/CAM ile işlenmesi sayesinde mükemmel hassasiyet ve yüksek yüzey kalitesine sahip estetik restorasyonlar üretilebilmektedir. Ancak CAD/CAM işlemi sırasında işlenen blokların sadece %30'u ürüne dönüştürülebilirken, bir kısmı toza dönüşerek filtrelerde toplanmakta, kalan kısmı ise işlenmiş atık bloklar olarak inaktif hale gelmektedir. Zirkonyanın maddi değeri düşünüldüğünde, belirtilen miktarlardaki atık zirkonya, ciddi bir ekonomik kayba neden olmaktadır. Çevresel ve ekonomik açıdan bakıldığında, bu atıkların geri dönüştürülmesi ve katma değeri yüksek bir malzeme olarak yeniden kullanılmasının bariz faydaları olacaktır. Bu motivasyonla bu tez çalışmasında, CAD/CAM işleme süreci sonrasında oluşan dental zirkonya blok atıklarının geri dönüşümü ve dental uygulamalarda tekrar kullanılabilirliği araştırılmıştır. Yerel bir diş laboratuvarından yeterli miktarda toplanan atık diş zirkonya blokları toz haline getirildi ve 45 µm'nin altında elendi. Hammadde karakterizasyonundan sonra, geri dönüştürülen dental zirkonya tozu, %3 mol itriya katkılı ticari zirkonya tozu ile çeşitli oranlarda karıştırılmıştır. Hazırlanan bileşimlere pelet forma getirildikten sonra 250 MPa basınç altında soğuk izostatik pres (CIP) uygulanmıştır. Hazırlanan numuneler önce 1000°C'de 4 saat ön sinterlenmiş, ardından 1450°C, 1500°C ve 1550°C'de 2 saat süre ile tam sinterlenmiştir. Elde edilen seramik bünyelerin ağırlık ve boyutsal değişimleri hesaplanmıştır. Numunelerin faz analizleri ve yaşlandırma testi (LTD) sonrasında numunelerde meydana gelen tetragonal-monoklinik faz dönüşümleri X-ışını kırınımı (XRD) ile tespit edilmiştir. Hammaddelerin ve sinterlenen numunelerin morfolojik özellikleri ile tane boyutları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile tayin edilmiştir. Yoğunluk ölçümleri Arşimed metodu ile gerçekleştirilmiştir. Sinterlenen numunelere çeşitli mekanik testler (Vickers sertliği, kırılma tokluğu ve üç nokta eğilme testi) uygulandı ve sonuçlar sinterleme sıcaklığına ve geri dönüştürülmüş zirkonya tozu ilavesine göre değerlendirildi. Elde edilen bulgular tamamen ticari tozdan üretilmiş numuneler (COM) ve CAD/CAM'de işlenmiş orjinal bloktan üretilen numuneler (OB) ile kıyaslanarak, %3 mol itriya ile stabilize edilen ön sinterlenmiş atık dental zirkonya blokların geri dönüştürülerek dental alanlarda yeniden kullanılabilirliği hakkında çıkarımlarda bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Pre-sintered zirconia blocks stabilized with 3 mol% yttria are the most widely used dental materials in dental prostheses due to their high mechanical strength, high oxidation and wear resistance, high hardness, and excellent biocompatibility. Thanks to the processing of dental blocks with the CAD/CAM process, aesthetic restorations with excellent precision and high surface quality can be produced. However, only 30% of the blocks processed during the CAD/CAM process can be converted into products, while some of the remainder turns into dust and is collected in filters, and the other part becomes inactive as processed waste blocks. Considering the financial value of zirconia, waste zirconia in specified amounts causes a serious economic loss. From an environmental and economic point of view, there will be obvious benefits from recycling this waste and reusing it as a high value-added material. With this motivation, in this thesis study, the recycling of dental zirconia block wastes formed after the CAD/CAM processing process and their reusability in dental applications were investigated. Waste dental zirconia blocks, collected in sufficient quantity from a local dental laboratory, were pulverized and sieved below 45 µm. After the raw material characterization, the recycled dental zirconia powder was mixed with 3 mol% yttria added commercial zirconia powder in various proportions. After the prepared compositions were formed into pellets, they were cold isostatically pressed (CIP) under 250 MPa pressure. The prepared samples were first pre-sintered at 1000°C for 4 hours and then fully sintered at 1450°C, 1500°C and 1550°C for 2 hours. The weight and dimensional changes of the obtained ceramic bodies were calculated. Phase analysis of the samples and tetragonal to monoclinic phase changes after aging test (LTD) were detected by X-ray diffraction (XRD). Morphological properties and grain sizes of raw materials and sintered samples were determined by scanning electron microscopy (SEM). Density measurements were carried out using the Archimedes' method. A number of mechanical tests (Vickers hardness, fracture toughness and three-point bending test) were applied to the sintered samples and the results were evaluated according to the sintering temperature and the addition of recycled zirconia powder. Comparing the findings with the samples produced entirely from commercial powder (COM) and the samples produced from the original block (OB) processed in CAD/CAM, inferences were made about the reusability of 3 mol% yttria added, pre-sintered waste dental zirconia blocks by recycling them in dental areas. Comparing the findings with samples produced entirely from commercial powder (COM) and samples produced from the original block (OB) processed in CAD/CAM, inferences were made about the reusability of pre-sintered dental zirconia blocks with 3 mol% yttria added by recycling in dental fields.
Benzer Tezler
- Zirkonya bazlı diş dolgu malzemelerinin geri kazanılması
Recycling of zirconia based waste dental filling materials
HANDAN TURAN MATİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BOZ
- Atık zirkonya tozlarının değerlendirilmesi
Reuse of waste zirkonia powders
İZZET BÜLENT NİLÜFER
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Endodontide kullanılan nikel–titanyum esaslı kullanılmış döner diş eğelerinden metalik değerlerin geri kazanımı
Recovery of metallic values from disposed nickel–titanium rotary endodontic files
MUHAMMED İHSAN ÖZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN RAMAZAN EKER
- Dental amalgam atıklarından metalik değerlerin geri kazanımı için proses parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of dental amalgam recycling process
EMRE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CÜNEYT ARSLAN
- Pirinç kabuğu kökenli silika içerikli MgO, SrO ve Al2O3 ilaveli 45S5 biyoaktif cam üretimi ve karakterizasyonu
Production of 45S5 bioactive glass obtained silica from rice husk ash doped with MgO,SrO and Al2O3 and its characterization
ZEYNEP ANIL KONUKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİL YÜCEL