Untersuchungen zum Haftverbund dreier vollkeramischer Systeme

Abstract

Zusammenfassung

# Zusammenfassung

Gegenstand dieser in vitro Studie war die Prüfung der Verbundfestigkeiten zwischen den Hartkerngerüstmaterialen Zirkondioxid-TZP sowie In-Ceram Zirkonia und entsprechend geeigneter Verblendmaterialien unter Berücksichtigung der künstlichen Alterung im Thermocyclingverfahren.

Die Untersuchungen erstreckten sich weiterhin auf eine Verbesserung des Haftverbundes durch das oberflächenkonditionierende Verfahren der Siliziumionenimplantation, wie es WEHNERT 1996 für den Titankeramikverbund untersucht hat. Durch die Ionenimplantation sollten insbesondere Haftfestigkeitsverluste verringert werden, die nach Temperaturwechselbadbelastung durch künstliche Alterung der Proben hervorgerufen werden können.

Ferner war Gegenstand der Studie, ob das in der Halbleitertechnik nach der Ionenimplantation übliche Ausheilen des Ionenimplantationsschadens im Festkörpergefüge (Wärmebehandlung durch Tempern) zusätzlich zur Ionenimplantation einen positiven Einfluss auf die Verstärkung der Verbundhaftung hat.

Auf im CAD / CAM Verfahren gefrästes Zirkondioxid-TZP wurden zwei verschiedene Keramikmassen (VITA VERBLENDKERAMIK D und VITA TITANKERAMIK) aufgebrannt. Die Probenoberflächen wurden dabei vorher mit Siliziumionen konditioniert. Zum Vergleich dienten Prüfkörperserien mit unkonditionierter Oberfläche.

Die In-Ceram Zirkoniumprüfkörper wurden mit dem Kopierschleifverfahren in gleicher Weise vorbereitet, wobei hierfür jedoch, statt der VITA VERBLENDKERAMIK D, die Verblendkeramik VITADUR a verwendet worden ist.

Die Verbundfestigkeit der Keramikverblendung wurde im SCHMITZ-SCHULMEYER Schertest geprüft, wobei vorher ein Teil der Prüfkörperserien 24 Stunden trockengelagert wurde und ein anderer Teil 20 000 zyklischen Temperaturlastwechseln ausgesetzt worden ist.

Schließlich sind mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops und der EDAX-Analyse die Morphologie und die chemische Zusammensetzung der Verbundzonen Hartkerngerüst / Verblendung ermittelt worden.

Die vorliegende Arbeit zeigt, dass sich sowohl Temperaturlastwechsel wie auch Feuchtigkeitseinflüsse auf die verschiedenen Keramiken auswirken.

Entsprechend der Zielstellung dieser Arbeit und ähnlich den Untersuchungen von WEHNERT zum Titan-Keramik-Verbund ist es gelungen, Haftfestigkeitsverluste der VERBLENDKERAMIK D auf dem ZrO2-TZP und der Kombination In-Ceram Zirkonia / Vitadur a nach künstlicher Alterung durch das oberflächenmodifizierende Verfahren der Siliziumionenimplantation zu vermeiden.

Das Temperverfahren zeigte mit den angewandten Parametern keine zusätzlichen Vorteile in bezug auf die Verbundhaftung.

Die Ergebnisse der REM- und EDAX-Analyse lassen noch Fragestellungen hinsichtlich der Struktur der Verbundzone offen, die mit spezifischeren Analysemethoden geklärt werden könnten.

Langzeitstudien in vivo könnten helfen, das Verhalten der verschiedenen Keramiken und deren Kombinationen in der Mundhöhle noch besser zu erfassen.

Summary

# Summary

Subject of the present in vitro study was to investigate bonding strength between the all-ceramic coping materials Zirconia-TZP and In-Ceram Zirconia in combination with suitable coverings. Specific attention was paid to the artificial ageing caused by frequent changes of temperature.

This investigation also examined whether improvement of bond-strength can be achieved by using the surface condition technology of silicon ion implantation as proposed by WEHNERT for titanium-porcelain veneering in 1996. Silicon ion implantation is supposed to reduce potential loss of bond-strength, caused by artificial ageing after the thermocycling process.

Furthermore, subject of this study was the consideration, if the common annealing of the implantation damage of the solid structure (temperature treatment), in semiconductor fabrication usually used after ion beam process, has a positive influence on the increasing bond strength in addition to the ion implantation.

Zirconia-TZP specimens which had been fabricated by CAD/CAM milling were veneered using two different dental porcelains (VITA VERBLENDKERAMK D and VITA TITANKERAMIK). The surface of the specimen was conditioned beforehand by implanting silicon ions. For reason of comparison unconditioned samples had been used.

Samples of In-Ceram Zirconia were prepared in the same manner by the copy- milled-procedure, but veneered by VITADUR a instead of VERBLENDKERAMIK D.

The shear bonding strength was tested by using the SCHMITZ-SCHULMEYER method, after 24 hours of dry storage conditions, respectively after 20 000 terms of thermocycling.

Finally the morphology and the chemical composition of the interface of the advanced ceramic and the veneering porcelain were examined in a Scanning Electron Microscope and Energy Dispersion Analyser.

The present study shows that both temperature changes and wetting influences have had an effect on the different ceramics.

Corresponding to the intention of this study and resembling to the examination of WEHNERT´s titanium-porcelain-veneering-bonding, the success can be found in avoiding of bonding strength losses of VERBLENDKERAMIK D on ZrO2-TZP and in the of combination of In-Ceram Zirconia / Vitadur a with surface modified treatment of silicon ion implantation after thermocycling.

The temper procedure with the used parameters demonstrated no further advantage referring to bonding strength.

The results of SEM and EDAX- Analyses leaves questions concerning the structure of adhesion boundary, which could be answered by more specific and analytic methods.

Long-term in-vivo studies could help even more detailed to understand the behaviour properties of different ceramics and their combinations in the oral cavity.