dc.contributor.author
Wirthwein, Claire
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:28:11Z
dc.date.available
2006-10-01T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7953
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12152
dc.description
Titelblatt und Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Literaturübersicht
Problem und Aufgabenstellung
Material und Methode
Ergebnisse
Diskussion
Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
Anhang
Eidesstattliche Erklärung
Danksagung
dc.description.abstract
Zusammenfassung Der zunehmende Einsatz der CAD/CAM-Technologie in der
Zahnmedizin bietet aufgrund der Nutzung industriell gefertigter Keramik-
Rohlinge den Vorteil, eine gleichbleibende Qualität der Keramiken
gewährleisten zu können. Im Zuge der Entwicklung fräsbarer
Feldspatkeramiken der Firma DCS bestand eine Aufgabe dieser Arbeit in der
Prüfung der Biegefestigkeit und der Risszähigkeit als kritische
Festigkeitseigenschaften keramischer Materialien. Um die Einflussnahme der
Nachbehandlung auf die Festigkeit der zu untersuchenden Keramiken zu
erfassen, erfolgte die Biegefestigkeitsprüfung in verschiedenen
Versuchsreihen. Diese unterschieden sich im Brenntemperaturmaximum,
das von ungebrannt über 800°C, 900°C, 1000°C bis 1100°C reichte. Die Keramiken
DC Cristall, DC Cream sowie ProCAD erfuhren durch eine thermische
Nachbehandlung eine signifikante Festigkeitssteigerung. Auch bei
Cerec Vita Mark II konnte durch einen abschließenden Brand eine Erhöhung
der Festigkeit beobachtet werden, die allerdings bei Festlegung des
Signifikanzniveaus auf p=0,05 nicht signifikant ausfiel. Die optimale
Brenntemperatur lag für DC Cristall und DC Cream bei 900°C (109,99 MPa; 117,20
MPa), während für ProCAD und Cerec Vita Mark II die höchste Biegefestigkeit
bei einer maximalen Brenntemperatur von 1000°C (152,34 MPa; 94,81 MPa)
erzielt wurde. Eine thermische Nachbehandlung der entsprechenden
Feldspatkeramiken ist somit empfehlenswert. Die Biegefestigkeit der
Keramiken 20/9/1A und D 08/01 blieb durch eine thermische Nachbehandlung
fast unverändert (125,39 MPa; 150,03 MPa). Die kritische Risszähigkeit KIc
kann durch verschiedene Methoden ermittelt werden, die sich in der Erzeugung
von Defekten nachvollziehbarer Rissgeometrie und definierbaren Ausmaßes
unterscheiden. Als eine einfach durchzuführende Möglichkeit der
Risszähigkeitsbestimmung stellte sich die Indentermethode dar, bei der
Vickershärteeindrücke genutzt werden. Auch wenn die Indentermethode in der
Genauigkeit der Fraktographie unterlegen ist, bietet sie aufgrund des
geringen technischen Aufwandes die Möglichkeit einer routinemäßigen
Prüfung der kritischen Risszähigkeit. Der Einsatz der Indentermethode
ermöglicht somit jedem Labor die Bestimmung der Risszähigkeit. Als
problematisch erwies sich dabei die Vielzahl der in der Literatur
beschriebenen Rechenansätze zur Auswertung der Indentermethode, die
entsprechend der erwarteten Rissmustertypen unterteilt werden. Am
Beispiel der Keramik DC Cristall wurde deutlich, dass die mit den
verschiedenen Rechenansätzen erzielten KIc-Werte fast ausschließlich
signifikant voneinander abweichen. Somit hängt die Verlässlichkeit der
Indentermethode entscheidend von der Wahl der Berechnungsmethoden ab.
Im Rahmen der entwicklungsbegleitenden Prüfung der neuen keramischen
Materialien lag so das Problem der fehlenden Vergleichbarkeit der KIc-Werte
vor. Um eine Vergleichbarkeit und Verlässlichkeit der KIc-Werte zu erzielen,
ist eine Vereinheitlichung der Gleichungen unumgänglich. Als empfehlenswert
erwies sich die Verwendung des Rechenansatzes nach Anstis (12) KIc =
0,016 (E/H)1/2 Fc-3/2 mit der Berechnung des genauen Vickershärtewertes
und der Nutzung des aus der Biegefestigkeit ermittelten E-Moduls. Für alle
untersuchten Keramiken wurde mit Hilfe dieser modifizierten Anstis-
Gleichung eine Risszähigkeit von über 1 MPa m1/2 bei einer Brenntemperatur von
1000°C festgestellt.
de
dc.description.abstract
Summary The brittleness of ceramics is the main problem during application
caused by its crack susceptibility. Cracks are caused by tiny defects within
the ceramics. These defects may occur during the manufacturing process or may
be the result of treatment of the ceramic surfaces. In case of treatment of
the ceramic restorations the grid-size of the grinding tools has an influence
as it determines the roughness of the ceramic surface and hence the size of
surface defects. This raises the question whether the grinding with CAD/CAM
technology should be followed by thermal finishing. The field of applications
for a particular material is primarily defined by its properties. In the case
of ceramics particularly the flexural strength sb and the critical fracture
toughness KIC may be considered to define the field of applications. Six
different feldspar ceramics for CAD/CAM-technology were examined during
development of new all-ceramic materials by DCS. For estimation of the
fracture toughness the indenter method using a Vickers hardness indenter was
chosen because of its application onto small specimens, its reproducibility
and it can be conducted in any laboratory. The scientific literature presents
a number of different equations to calculate fracture toughness. The results
differ widely as different values are used for the material s hardness, caused
by rounding of the Vickers hardness. The proper estimation of the module of
Elasticity E poses a problem as its value varies considerably in the various
publications and it is often generalised for entire classes of materials. Due
to these reasons it is virtually impossible to compare and objectively assess
different ceramics. To overcome these shortfalls we suggest that the correct
Vickers hardness be used as stated by the formula presented and that E-modulus
be calculated for each ceramics from its flexural strength. This calculation
assumes that the fracture has occurred at 0.1% deformation in case of
investigated feldspar ceramic materials. Since E*e=s, the E-modulus can be
calculated from the ratio of flexural strength and deformation. In order to
achieve comparability and reliability of fracture toughness values for a
variety of feldspar ceramics the different equations suggested by various
authors have to be unified. This is best accomplished by using the calculation
approach by Anstis et al. The application of this approach should be checked
for infiltration ceramics based on oxide powders as well as for oxide
ceramics. Furthermore, it could be shown that thermal finishing has a
significant positive influence on flexural strength, but no significant
influence on fracture toughness of feldspar ceramics.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Biegefestigkeit
dc.subject
Weibullanalyse
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Vergleichende Bewertung der kritischen Festigkeitseigenschaften dentaler
Feldspatkeramiken der Firma DCS
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. K.-P. Lange
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. K. Böning
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Pospieck
dc.date.accepted
2006-12-15
dc.date.embargoEnd
2006-10-12
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000002341-6
dc.title.translated
Critical strength properties of dental feldspatic ceramics made by DCS: A
comparativ estimation
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000002341
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2006/505/
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000002341
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dcterms.accessRights.openaire
open access