Spark plazma sinterleme yöntemi kullanılarak sinterlenen farklı polikristal yapıya sahip zirkonya seramiklerinin mekanik, yapısal ve optik özelliklerinin araştırılması

Bu in-vitro çalışmanın amacı Spark plazma ve geleneksel yöntem ile sinterlenen zirkonyum dioksit yapılı polikristalin seramiklerinin mekanik, yapısal ve optik özelliklerini karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesidir. İki farklı sinterleme yöntemi kullanılarak toplam 20 adet örnek elde edildi. Kontrol ve deney grubu olmak üzere iki ayrı grup oluşturuldu (n=10). Kontrol grubu (Grup S0) örnekleri 3Y-TZP pre-sinterize zirkonya bloklar (Upcera Dental Zirconia Blank, Liaoning Upcera Co. Ltd., Çin) CAD/CAM sistemi kazıma cihazı kullanılarak (Cerec Inlab MCX5, Sirona Dental Systems, Bensheim, Almanya) frezelendi. Kontrol grubu örnekleri geleneksel yöntem ile sinterlendi (1530 oC, 11 sa; n=10). Deney grubu (Grup S3) örnekleri ise 3Y-TZP içerikli zirkonya tozlarının (3Y-PSZ, Tosoh, Japonya) Spark plazma sinterleme cihazı (FCT GmbH, HPD-50, Almanya) tarafından sinterlenmeleri ile elde edildi (tepe sıcaklık 1300 oC, 10 dk. ; n=10). Tüm örnekler 20x2 mm boyutlarında oluşturuldu. Her iki gruba ait örnekler biaksiyal bükme dayanımlarını (ISO Standart 6872) karşılaştırmak için üniversal test cihazı (Testometric, Lancashire, İngiltere) ile test edildi. Tüm örneklerin Vickers mikrosertlik değerleri Vickers mikrosertlik cihazı (Buehler, 1600-6306, Illunois, ABD) ile hesaplandı. Yüzey pürüzlülüklerini (Ra) ve 3 boyutlu görüntülemelerini elde etmek için AFM cihazı (Park Systems, Park NX10, Güney Kore) kullanıldı. Örneklerin yapısal özelliklerini değerlendirmek amacıyla XRD ve SEM analizleri gerçekleştirildi. Veriler one-way ANOVA ve Mann Whitney-U testler ile analiz edildi (α=0,05). Konrol ve deney gruplarının biaksiyal bükme dayanımı değerleri(S) sırasıyla 761,43± 64,455 MPa ve 1101,85± 177,73 MPa' dır. Gruplar arası farklılık istatistiksel olarak anlamlıdır(p<0.05). Kontrol grubunun(S0) Vickers mikro sertlik değeri(VHN) 980± 41 iken, deney grubu(S3) sertlik değeri 1355± 144 olarak hesaplandı. Sertlik değerleri karşılaştırıldığında istatistiksel açıdan anlamlı farklılık bulundu(p< 0.05). Yüzey pürüzlülük değerleri (Ra) S0 grubu için 103± 0,031 µm, S3 grubu için ise 0,040± 0,039 µm olup istatistiksel olarak anlamlı farklılık elde edildi(p<0,05). Spark plazma sinterleme yönteminin bükme dayanımı ve mikrosertliği artırdığı görüldü. Aynı zamanda yüzey pürüzlülüğü değerlerinin azaldığı tespit edildi. XRD ve SEM analizleri sonucunda spark plazma ile üretilen örneklerin tanecik büyümesi olmadan yoğunlaştıkları gözlemlendi. Spark Plazma Sinterleme yöntemi, geleneksel sinterleme yöntemine göre çok daha kısa sürelerde gerçekleştirilebilmektedir. Çalışmamızda yöntemlerin karşılaştırılması ve geliştirilmesine yönelik in-vitro ve in-vivo çalışmalar yapılması gerektiğini ve spark plazma sinterleme yönteminin diş hekimliğinde uygulanabilmesi için klinik ve dental laboratuvar şartlarına uygun hale getirilmesi gerektiği tavsiye edilmektedir. Böylece çalışmaların hızına ve spark plazma sinterleme yönteminin dental uygulamalara dönüşümüne katkı sağlanabileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Spark plazma, 3Y-TZP, biaksiyal bükme dayanımı