Оцінювання параметрів міцності полімерних композитів що застосовуються для пломбування зубів методом акустичної емісії

Abstract

Метою дослідження є створення методики та здійснення механічних випробувань на предмет визначення міцнісних характеристик стоматологічних композитів із позицій лінійної механіки руйнування та із застосуванням явища акустичної емісії із визначенням особливостей зародження та розвитку руйнування стоматологічних композитів світлової полімеризації під дією квазістатичного навантаження локального стиску. Для порівняльних досліджень обрані наступні гібридні стоматологічні композити вітчизняного та зарубіжного виробництва: Latelux (Latus, Україна), TETRIC NCERAM (Ivoclar Vivadent, Ліхтенштейн), CHARISMA CLASSIC (Kulzer, Німеччина). Для випробувань за темою досліджень використовували дискові зразки діаметром 13 мм та товщиною 5 мм по 10 зразків кожного матеріалу, які були виготовлені у спеціально розробленій формі. Пакування і формування матеріалу у форму проводили в лабораторних умовах за температури повітря 18 – 210 С. Перед випробуваннями зразки витримували протягом 24 год. за температури 370 С у фізіологічному розчині. Зразки навантажували на установці СВР-5 за допомогою кулькового індентора. Під час експериментів одночасно записували акустико-емісійну інформацію за допомогою вимірювальної системи SKOP-8. У режимі постопрацювання будували залежності зміни навантаження впродовж експерименту, розподіл амплітуд зареєстрованих сигналів акустичної емісії та їх суми від часу. З отриманих залежностей визначали навантаження руйнування, переміщення індентора, та вивчали особливості руйнування композитів на основі аналізу генерування акустичної емісії під дією навантаження. Аналіз параметрів сигналів акустичної емісії показав, що найбільшу амплітуду та енергію мали сигнали, під час руйнування композиту Tetric N-Ceram, найменшу – Latelux.

The aim of the study is to create a technique and perform mechanical tests to determine the strength parameters of dental composites from the standpoint of linear fracture mechanics, and using the phenomenon of acoustic emission to determine the origin and development of destruction of light-curing dental composites under quasi-static local compression load. The following hybrid dental composites of domestic and foreign manufacturers were selected for comparison: Latelux (Latus, Ukraine), TETRIC N-CERAM (Ivoclar Vivadent, Liechtenstein), CHARISMA CLASSIC (Kulzer, Germany). 10 disc samples of 13 mm diameter and 5 mm thick of each material were made by using a specially designed mould for study purposes. Packaging and moulding of the material into the mould was performed in laboratory conditions at an air temperature of 18 – 21°C. Before testing, the samples were kept for 24 hours at a temperature of 37°C in saline solution. The samples were loaded on the SVR-5 machine using a ball indenter. During the experiments, acoustic emission data were simultaneously recorded using the SKOP-8 measuring system. In the post-processing stage, the dependencies of the load change during the experiment, the distribution of the amplitudes of the registered AE signals and their sum over time were recorded. The fracture load, indenter displacement, and the features of composite fracture were determined from the obtained dependencies based on the analysis of AE generation under the load. Analysis of the parameters of the AE signals showed that during the destruction of the Tetric N-Ceram composite the signals had the largest amplitude and energy, and of Latelux had the smallest ones.