Thermal compatibility of different zirconia core materials and veneering ceramics

Değişik zirkonyaaltyapılar ve kaplama porselenleri arasındaki ısısal uyumluluk*

Abstract

Objective: The purpose of the present investigation was to assess thermal compatibility of different zirconia core materials and veneering ceramics designed for zirconia by measuring the thermal expansion coefficients. Material and Method: Five zirconia core materials (Cercon base, Lava All-Ceramic, Zirkonzahn, Vita In-Ceram 2000 YZ Cubes, and Procera Bridge Zirconia) and seven veneering ceramics (Lava Ceram Veneer, Cerabien ZR, IPS e.max, Vintage ZR, Vita VM9, Zirox, and Cercon Ceram Kiss) were selected for this study. Three disk-shaped specimens (9 × and 4 mm) of each core and veneer material were prepared. The specimens were heated from room temperature to 500 oC at a heating rate of 5 oC/minute using a thermal dilatometer device. The change in thickness of disk shaped specimens was digitally registered by two sensors strain. The thermal expansion coefficients between 25 and 500 oC were determined according to ISO 9693 standard. Mean values of the thermal expansion coefficients of three specimens were calculated. Results: Thermal expansion coefficients during heating from 25 to 500 oC for veneers were; 8.6 ± 0.5 $10^{_-6}$/oC for Vintage ZR, 9.7 ± 0.3 $10^{_-6}$/oC for Cerabien ZR, 10.2 ± 0.4 $10^{_-6}$/oC for Lava Ceram Veneer, 9.2 ± 0.4 $10^{_-6}$/oC for Zirox, 9.4 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC for Vita VM9, 10.1 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC for Cercon Ceram Kiss, and 10.1 ± 0.7 $10^{_-6}$/oC for IPS e.max. Thermal expansion coefficients of the cores were 10.3 ± 0.2 $10^{_-6}$/oC for ZirkonZahn, 11 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC for Vita In-Ceram 2000 YZ Cubes, 10.5 ± 0.1$10^{_-6}$/oC for Cercon Base, 11.1 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC for Lava Core and 10.5 ± 0.2 $10^{_-6}$/oCfor Procera Zirconia. Conclusion: Lava Ceram Veneer, Cercon Ceram Kiss, and IPS e.max showed low thermal expansion coefficient mismatch (Δα) with all core materials. Vintage ZR and Zirox showed Δα of higher than 1x$10^{_-6}$/ oC with all core materials. Cerabien ZR and Vita VM9 revealed different mismatch rates with zirconia cores tested in the study.

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı, zirkonya altyapılar ve zirkonya ile kullanılmak üzere üretilmiş kaplama porselenlerinin ısısal uyumluluklarını ısısal genleşme katsayılarını tespit edilerek değerlendirmektir. Gereç ve Yöntem: Çalışmada kullanılmak üzere beş farklı zirkonya ve yedi farklı kaplama porseleni seçildi. Seçilen altyapılar; Cercon base, Lava All-Ceramic, Zirkonzahn, Vita In-Ceram 2000 YZ Cubes ve Procera Bridge Zirconia’dır. Kaplama porselenleri; Lava Ceram Veneer, Cerabien ZR, IPS e.max, Vintage ZR, Vita VM9, Zirox ve Cercon Ceram Kiss’dir. Her bir materyalden üçer adet disk şeklinde (9 mm çapında ve 4 mm kalınlığında) örnek hazırlandı. Örnekler, dilatometre cihazı kullanılarak dakikada 5 oC ısıtma hızı ile oda sıcaklığından 500 oC’ye kadar ısıtıldı. Disk şeklindeki örneğin birbirine paralel yüzlerine temas eden, gerilmeye hassas iki uç ile ısıtma esnasında örneğin kalınlığındaki değişim ölçülerek, dijital olarak kaydedildi. Örneklerin 25 ve 500 oC arasındaki ısısal genleşme katsayıları ISO 9693 standardına göre tespit edildi. Bulgular: Kaplama porselenlerinin 25 ve 500 oC arasındaki ısısal genleşme katsayıları; Vintage ZR 8.6 ± 0.5 $10^{_-6}$/ oC, Cerabien ZR 9.7 ± 0.3 $10^{_-6}$/oC, Lava Ceram Veneer 10.2 ± 0.4 $10^{_-6}$/ oC, Zirox 9.2 ± 0.4 $10^{_-6}$/ oC, Vita VM9 9.4 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC, Cercon Ceram Kiss 10.1 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC ve IPS e.max 10.1 ± 0.7 $10^{_-6}$/oC’dır. Altyapı materyallerinin ısısal genleşme katsayıları; ZirkonZahn 10.3 ± 0.2 $10^{_-6}$/oC, Vita In-Ceram 2000 YZ Cubes 11 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC, Cercon Base 10.5 ± 0.1 $10^{_-6}$/oC, Lava Core 11.1 ± 0.6 $10^{_-6}$/oC, Procera Zirconia 10.5 ± 0.2 $10^{_-6}$/oC’dır. Sonuç: Kaplama porselenlerinden Lava Ceram Veneer, Cercon Ceram Kiss ve IPS e.max tüm altyapılar ile düşük ısısal genleşme katsayısı farklılığı göstermiştir. Vintage ZR ve Zirox tüm altyapı materyalleri ile 1.1 x$10^{_-6}$/oC’den fazla fark göstermiştir. Cerabien ZR ve Vita VM9 porselenleri ise çalışmada kullanılan altyapılarla ile değişik ısısal genleşme katsayısı farkına sahiptir.