اثر روش سیلیکا لیزینگ بر روی استحکام باند کامپوزیت رزین به آلیاژ نیکل-کروم

در این مقاله می‌خواهیم به بررسی اثر روش سیلیکا لیزینگ بر روی استحکام باند کامپوزیت رزین به آلیاژ نیکل-کروم (مقایسه لیزرهای CO₂ و Nd:YAG) بپردازیم.

علیرغم کارایی کلینیکی و طول عمر، رستوریشن‌های متال سرامیک مستعد شکستگی هستند. به طوری که پس از پوسیدگی، دومین دلیل جایگزینی این رستوریشن‌ها، شکستگی و پریدگی پرسلن می‌باشد. شیوع شکستگی پرسلن از 3/2 تا 8 درصد گزارش شده است. جایگزینی یک رستوریشن با پریدگی پرسلن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و زمان زیادی می‌گیرد. در نتیجه ترمیم آن با کامپوزیت به عنوان یک راه حل جایگزین در نظر گرفته می‌شود. با این حال وقتی شکستگی منجر به پدیدار شدن فلز گردد، ترمیم مناسب ناحیه مورد نظر یکی از معضلات دندانپزشکی خواهد بود؛ زیرا استحکام باند کامپوزیت به فلز کمتر از پرسلن می‌باشد.

تاکنون روش‌های مختلفی برای ایجاد یک باند محکم بین سوبسترای فلزی و مواد رزینی معرفی شده است. در دهه 1991، ایرابرژن با ذرات اکسید آلومینیوم 01 میکرونی معرفی شد و سبب بهبود استحکام باند بین سطح فلز و رزینهای کامپوزیتی گردید. در یک روش دیگر، ترکیب سندبلاست و اچ با اسید هیدروفلوریک نیز نتایج امیدوارکننده‌ای را به دنبال داشت. علاوه بر روش‌های مکانیکی که منجر به بهبود باند کامپوزیت به فلز می‌شوند، روش‌های شیمیایی نیز مورد توجه واقع شده‌اند. منومرهای رزینی، چسبندگی شیمیایی بهتری را به آلیاژهای بیس متال نشان داده‌اند. در بین این منومرها، MDP در مقایسه با دیگر منومرهای باندینگ فلزی نتایج مطلوبی را به دنبال داشته است. همچنین نشان داده شده که به کار بردن توام سایلن بر روی سطح آلیاژ به همراه سندبلاست و اسیداچ، موجب باند قوی تر کامپوزیت به فلز می‌شود.

در تکنیکی دیگر که به نام Tribochemical coating شناخته می‌شود، سطح فلز توسط ذرات آلومینای پوشیده شده با سیلیکا به کمک هوای فشرده ساییده می‌شود. ذرات سیلیکا به داخل سطح فلز نفوذ کرده و گیر می‌کنند. استفاده از سایلن بلافاصله بعد از این فرآیند باعث ایجاد باند شیمیایی بین لایه سیلیکا و رزین کامپازیت می‌شود. یکی از سیستم‌های مطرح و موفق که بر اساس روش Tribochemical coating  طراحی شده و به صورت داخل دهانی استفاده می‌شود، سیستم Cojet است. در این سیستم پودر Cojet حاوی ذرات آلومینای پوشیده با سیلیکا به ابعاد حدود 31 میکرون می‌باشد.

امروزه از لیزر تقریباً در تمام رشته‌های دندانپزشکی و دندانسازی استفاده می‌شود. چندین مطالعه به بررسی اثر تابش لیزر بر استحکام باند بین سرامیک و کامپازیت رزین‌ها پرداخته‌اند. گزارش شده است که در مقایسه با سندبلاست، آماده سازی سطح فلز با لیزر XCl، استحکام باند کامپازیت رزین به فلز را افزایش می‌دهد. با این حال استفاده از لیزر Er:YAG یک روش موثر برای ایجاد خشونت سطحی آلیاژهای بیس-متال نبود.

هرچند استفاده از این روش سبب افزایش استحکام باندکامپوزیت به فلز شد؛ با این حال کارایی کمتری را در مقایسه با روشSilica coating  نشان داد. همانطور که ذکر شد ذرات آلومینای پوشیده با سیلیکا (پودر Cojet) در روش Silica coating در ایجاد باند بین فلز و کامپوزیت به کار می‌روند؛ بنابراین این احتمال وجود دارد که روش سیلیکا لیزینگ بتواند در تثبیت این ذرات روی سطح موثر باشد. هدف از این مطالعه مقایسه کارایی دو نوع لیزر CO2 و Nd:YAG در روش سیلیکا لیزینگ با استفاده از ذرات آلومینای پوشیده شده با سیلیکا (پودر Cojet) بر روی استحکام باند کامپوزیت به فلز می‌باشد.

براساس نتایج این مطالعه روش Silica Cojet) (Coating موثرترین روش آماده سازی سطح برای بهبود باند کامپازیت به فلز بود. در مقایسه با روش سندبلاست، استفاده از لیزر به همراه پودر Cojet استحکام باند را به طور معنی داری افزایش نداد.

سطح تماس رزین-فلز باید قابلیت تحمل حداقل MPa11 را داشته باشد. با این وجود بر اساس استاندارد ISO 10477 (برای روکش‌ها و بریج‌های پلیمری) حداقل استحکام باند برشی باید MPa0 باشد.

در این مطالعه استحکام باند به دست آمده برای تمام گروه‌ها بیشتر از استاندارد ISO بود؛ اما فقط استحکام باند گروه MPa 18 بیشتر از MPa 11 بود که از نظر کلینیکی قابل قبول می‌باشد.

استحکام باند متوسط گروه Cojet به طور مشخصی بالاتر از گروه‌های دیگر بود؛ این یافته در تایید سایر مطالعات می‌باشد. در مطالعه حاضر، استحکام باند برشی به دست آمده، پایینتر از مقادیر مطالعات مذکور بود. توجیه این مساله می‌تواند این باشد که در مطالعه حاضر نمونه‌ها قبل از سندبلاست با Cojet، توسط ذرات آلومینیوم 01 میکرونی آماده سازی شده بودند.

آماده سازی اولیه با آلومینا، به علت حضورآلومینیوم بر روی سطح نمونه‌ها، از پوشیده شدن کامل توسط ذرات Cojet جلوگیری میکند.به طور کلی مقادیر به دست آمده از استحکام باند ممکن است بسته به مواد مورد استفاده یا روش به کار رفته در مطالعات مختلف، متفاوت باشد. یکی از عوامل تاثیرگذار در این زمینه می‌تواند تفاوت در پروسه ترموسایکل باشد. یکی از این تفاوت‌ها در نحوه انجام ترموسیکلینگ است. انجام ترموسیکلینگ میتواند باعث افزایش اندکی در استحکام باند شود که علت آن آزادسازی استرس‌های پلیمریزاسیون و یا افزایش درجه تبدیل (Conversion) کامپوزیت رزین به علت افزایش دما است.

بیشتر بخوانید: تاثیر آلیاژ بر رنگ چینی در سه نوع فلز بیس

از طرفی انجام ترموسیکلینگ و نگهداری در آب می‌تواند منجر به پدیده هیدرولیز پیوندهای بین سیلان و اکسید فلزی سطح گردد که این امر منجر به کاهش استحکام باند خواهد شد. به هر حال نتایج منتشر شده در این زمینه متفاوت و متناقض هستند.

در مطالعه حاضر استفاده از لیزرهای CO2 و Nd:YAG به همراه پودر Cojet استحکام باند را به طور معنی داری افزایش نداد؛ اما در سایر مطالعات، استفاده از لیزر Nd:YAG به همراه پودر پرسلن سبب افزایش استحکام باند سمان رزینی Panavia F2 به آلیاژ نیکل-کروم شد. علت این تفاوت را می‌تواند به این واقعیت نسبت داده شود که پودر Cojet دارای ذرات اکسیدآلومینیوم پوشیده با سیلیکا میباشد بنایراین حضور آلومینا در قسمت مرکزی این ذرات به عنوان یک سد در برابر اثر لیزر بر روی فلز عمل کرده و مانع ذوب سطحی فلز و واکنش با ذرات Cojet می‌شود. علاوه براین، در سیستم Cojet سایلان (ESPE_Sil) براساس واکنش با سیلیکای گیر افتاده در سطح فلز طراحی شده است.

تصاویر SEM از سطح نمونه‌های سندبلاست شده توسط اکسید آلومینیوم 01 میکرونی، وجود تخلخلهای فراوان در سطح را نشان می‌دهند که منجر به گیر میکرومکانیکال می‌گردند. در مقایسه با سطح آماده سازی شده با Cojet که با ذرات 31 میکرونی سندبلاست می‌شوند، اندازه این تخلخل‌ها بزرگ تر می‌باشند

در مطالعه حاضر نوع شکست بدست آمده در گروه کنترل، لیزر CO2 وNd:YAG از نوع ادهزیو و در گروه Cojet از نوع کوهزیو بود.

باید توجه داشت که سیلیکا لیزینگ یک روش جدید در تقویت باند کامپوزیت به فلز می‌باشد که عوامل متنوعی می‌تواند روی کارایی این تکنیک تاثیرگذار باشد. استفاده از سایر انواع لیزر همراه با تغییر در دوزهای تابش، تغییر میزان پودر پرسلن گذاشته شده روی سطح، تغییر در محتویات پودر حاوی ذرات SiO2، مخلوط کردن پودر پرسلن با ذرات جاذب نور لیزر )به عنوان مثال گرافیت برای لیزر Nd:YAG، (انجام آزمایش در محیط خلاء یا در محیط گازهای بی اثر و تغییر در سایز ذرات پرسلن می‌تواند به افزایش استحکام باند منجر شود.

نتایج این مطالعه نشان داد که بالاترین میزان استحکام باند کامپوزیت به آلیاژهای نیکل-کروم با استفاده از روش (Silica coating (Cojet به دست می‌آید. همچنین استفاده از پودر Cojet به همراه لیزرهای CO2 و Nd:YAG به اندازه روش Cojet منجر به افزایش استحکام باند در افزایش باند کامپوزیت –فلز موثر نبود.

امیدواریم از خواندن مقاله بررسی اثر روش سیلیکا لیزینگ بر روی استحکام باند کامپوزیت رزین به آلیاژ نیکل-کروم رضایت داشته باشید.

منبع: برگرفته از مقاله دکتر نخعی و همکاران چاپ شده در مجله دانشکده دندانپزشکی مشهد