dc.contributor.author
Abert, Christian
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:14:06Z
dc.date.available
2009-02-10T08:56:05.066Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7592
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11791
dc.description.abstract
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bestimmung der kritischen Risszähigkeit
der vorgesinterten Zirkoniumdioxidkeramik DC-Shrink mit der Indenter-Technik
als Prüfmethode und eine damit einhergehende kritische Wertung dieser Methode
zur Einschätzung dieses wichtigen werkstoffkundlichen Parameters für den
Einsatz von Zirkoniumdioxid in der zahnärztlichen Prothetik. Im theoretischen
Teil dieser Arbeit wurden zerstörende und zerstörungsfreie Prüfmethoden für
Keramiken dargestellt, die zur Prüfung von Dentalkeramiken geeignet sind oder
verworfen werden müssen. Die Prüfung wurde an insgesamt 54 Probekörpern
durchgeführt. Diese teilten sich in drei Gruppen zu je 18 mit den Probehöhen
1,5 mm, 2 mm und 2,5 mm. Der Sinterprozess der Probekörper erfolgte nach den
Vorgaben des Herstellers. Jeweils drei Probekörper einer Höhe wurden bei
1350°C, 1400°C, 1480°C, 1500°C, 1530°C und 1580°C gebrannt. Es erfolgte die
Bestimmung der Biegefestigkeit im Dreipunkt- Biegeversuch, die Berechnung des
Elastizitätsmoduls und schließlich das Setzen von Vickers- Härteeindrücken.
Diese wurden lichtmikroskopisch ausgemessen, um deren Diagonale sowie die
entstandenen Risslängen zu ermitteln. Mit den so gewonnenen Parametern wurde
die kritische Risszähigkeit errechnet. Zusätzlich wurden die Probekörper
thermisch geätzt um eine Gefügeuntersuchung durchzuführen zu können. Die
Versuche ergaben im Mittel einen Biegefestigkeitswert von 914 MPa, wobei die
optimale Brenntemperatur bei 1480°C lag. Der Wert für den E-Modul wurde mit
187.738 MPa ermittelt, hier ergaben sich keine signifikanten Unterschiede
zwischen den Brenntemperaturen, jedoch bestand ein deutlicher Zusammenhang
zwischen dem ermittelten E- Modul und der Probenhöhe. Der K1C-Wert betrug im
Mittel 3,43 MPa*√m und lag somit deutlich unter den in der Literatur
angegebenen Werten für Zirkoniumdioxid von 7-10 MPa*√m. Weiterhin wurde
deutlich, dass die kritische Risszähigkeit bei verschiedenen Brenn-
temperaturen variiert und auch keine Abhängigkeit zwischen Probenhöhe und K1C-
Wert zu erkennen ist. An Hand der ermittelten Werte ist zu schlussfolgern,
dass die Keramik DC-Shrink in dem vom Hersteller angegebenen
Indikationsbereich einsetzbar ist. Die Resultate der in dieser Arbeit
durchgeführten Versuche zeigen aber auch, dass für vorgesinterte
Zirkoniumdioxidkeramiken nicht per se ein E- Modul von 210 GPa angenommen
werden kann. Ein Zusammenhang zwischen Korngröße und Sintertemperatur konnte
nicht eindeutig bewiesen werden, jedoch besteht zwischen beiden eine
Abhängigkeit, die sich auf die Eigenschaften der Keramik auswirkt: Die Größe
der Körner nimmt in der Tendenz mit steigender Temperatur zu, hingegen führt
eine geringere Korngröße zu einem höheren K1C- Wert und einem größeren Wert
für den E- Modul. Wiederum nimmt die Korngröße mit steigender Probenhöhe ab.
de
dc.description.abstract
Aim of this study was the determination of fracture toughness of the
presintered zirconia ceramic DC-Shrink using the indenter technique, along
with a critical evaluation of this method for the determination of this
important parameter of zirconia used for dental restaurations. The theoretical
part of this study is an overview of destructive and non- destructive testing
methods, which can or can't be used on dental ceramics. The actual testing was
performed on 54 specimen bars. They were devided in 3 groups with 18 bars each
group in 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm. They were sintered after manufacturer's
instructions, 3 specimens of one hight at 1350°C,1400°C,1480°C,1500°C,1530°C
and 1580°C. Afterwards threepoint- bending toughness was determined, elastic
modulus was calculated and finally Vicker's hardness indents were made and
measured with a light microscpe. The resulting parameters were used to
calculate the fracture toughness. Additionally the specimen bars were thermal-
etched in order to analyse the microstructure. The average toughness was 914
MPa with an ideal sintering temperature of 1480°C. The average elastic modulus
was calculated with 187.738 MPa without any significant differences in
sintering temperatures, but with an influence of the specimenhights. Fracture
toughness was determined with 3,43 MPa*√m in average and was significantly
lower then expected from literature reseach (7-10 MPa*√m). Furthermore it
showed that fracture toughness variies concerning sintering temperature and
specimenhights. The results determined in this study lead to the conclusion,
that DC-Shrink can be used for the indication given by the manufacturer. The
results of this study for elastic modulus show that for presintered zirconia a
steady elastic modulus of 210 GPa must not be expected. The dependence between
sintering temperature and grain- size could not be doubtlessly proven, but a
correlation between temperature, grain- size and material parameters was
detectable.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Die kritische Wertung der Bestimmung der kritischen Risszähigkeit von
Zirkoniumdioxidsinterkeramik mit der Indenter- Technik
dc.contributor.contact
christianabert@hotmail.com
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. K.-P. Lange
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. dent. M. Walter
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. J. Tinschert
dc.date.accepted
2009-03-27
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000008238-4
dc.title.translated
The critical evaluation of fracture toughness determination of a presintered
zirconia with indenter- technique
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000008238
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000011360
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access