Effect of speed sintering on flexural strength, density, and linear shrinkage of monolithic zirconia

Woo-Chang Kwon; Mi-Gyoung Park

doi:10.14815/kjdm.2023.50.3.157

주제분류

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저널정보

대한치과재료학회
대한치과재료학회지 학술저널
대한치과재료학회지 제50권 제3호(통권 제139호)
2023.9 157 - 168 (12page)
DOI : 10.14815/kjdm.2023.50.3.157

저자정보

Woo-Chang Kwon (L Dental Clinic)
Mi-Gyoung Park (Catholic University of Busan)

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본 연구의 목적은 단일관 지르코니아의 굽힘강도, 밀도 및 선수축에 대한 급속소결의 효과를 평가하는 것이다. 소결 시간(급속소결(60, 90, 120분) 또는 일반소결(540분))과 온도(1400, 1450, 1500, 1550 ℃)에 따라 Ø18.7×1.7 mm 반소결 지르코니아 시편 400개를 8개 그룹(n=50)으로 나누어 기계적 특성(비커스 경도, 이축 굽힘강도 및 파괴인성)과 물리적 특성(선수축, 밀도 및 다공성)을 측정하였다. 지르코니아의 결정 크기는 scherer’s 공식을 사용하여 계산하였다. 모든 시편의 기계적 특성(이축 굽힘강도, 비커스 경도 및 파괴인성)은 소결 시간과 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 1500 ℃와 1550 ℃에서 120분간 소결한 SS 그룹의 이축 굽힘강도는 NS 그룹과 유사하였다. SS 120과 NS 그룹은 모든 온도에서 유사한 선수축률을 보였다. 모든 시편에서 소결 시간과 온도가 증가함에 따라 다공성이 감소하였다. 소결 및 상대 밀도, 평균 결정 크기는 모든 시편에서 소결 시간과 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 평균 결정 크기는 70.1 nm에서 129.8 nm 범위였다. XRD 분석 결과 소결 전후의 모든 그룹에서 정방정 준안정상이 관찰되었다. 급속소결(1500 ℃ 및 1550 ℃, 120분)에서의 이축 굽힘강도 값은 일반 소결 그룹과 유사하였다.

The purpose of this in vitro study was to evaluate the effect of speed sintering on flexural strength, density, and linear shrinkage of monolithic zirconia. Four hundred Ø18.7×1.7-mm presintered zirconia specimens were divided into 8 groups (n=50) based on the sintering times (speed (60, 90, and 120 min) or normal (540 min)) and temperatures (1400, 1450, 1500, and 1550 ℃). The mechanical properties (Vickers hardness, biaxial flexural strength, and fracture toughness) and physical properties (linear shrinkage, density, and porosity) were examined. The crystallite size of zirconia was calculated using scherer’s formula. The mechanical properties (biaxial flexural strength, Vickers hardness, and fracture toughness) of all specimens increased with increasing sintering times and temperatures. The biaxial flexural strength of the SS groups sintered 1500 ℃ and 1550 ℃ with 120 min showed similar value compared with NS groups. The SS 120 and NS groups showed similar the linear shrinkage percentages at all temperatures. The porosity decreased with increasing sintering times and temperatures in all specimens. The sintered and relative density and the average crystallite size increased with increasing sintering times and temperatures in all specimens. The average crystallite size ranged from 70.1 nm to 129.8 nm. XRD analysis showed the presence of a tetragonal metastable phase in all groups before and after sintering. The biaxial flexural strength values under speed sintering (1500 ℃ and 1550 ℃, 120 min) were similar to those of normal sintering groups.

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