Oberflächenmodifizierung von dentalen Y-TZP Keramikimplantaten:
Mehr als eine Million Dentalimplantate werden pro Jahr in Deutschland inseriert. Ästhetik und Verträglichkeit sprechen für keramisches Material statt für den Standardwerkstoff Titan. Für diesen Einsatz, der in Hinblick auf Festigkeit, Biokompatibilität, Be- und Verarbeitbarkeit komplexe Ansprüche st...
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
Universitätsverlag Ilmenau
2022
|
| Schriftenreihe: | Werkstofftechnik aktuell
23 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Abstract |
| Zusammenfassung: | Mehr als eine Million Dentalimplantate werden pro Jahr in Deutschland inseriert. Ästhetik und Verträglichkeit sprechen für keramisches Material statt für den Standardwerkstoff Titan. Für diesen Einsatz, der in Hinblick auf Festigkeit, Biokompatibilität, Be- und Verarbeitbarkeit komplexe Ansprüche stellt, ist Zirkoniumdioxid (ZrO2), genauer Yttriumoxid stabilisiertes ZrO2 (Y-TZP), geeignet. Schwachpunkt ist jedoch die geringere Toleranz von Keramik gegenüber Oberflächendefekten, die sich festigkeitsmindernd auswirken. Die Oberflächenaufrauung ist für eine bessere Einheilung in den Knochen allerdings unabdingbar. Durch Oberflächenmodifizierung im dichtgesinterten Zustand kann die Festigkeit sowohl erhöht als auch erniedrigt werden, da Strukturumwandlungen im polymorphen Y-TZP in Abhängigkeit der Herstellungsparameter stattfinden. Das Ziel dieser Arbeit ist durch holistische Analyse des Herstellungsprozesses eines Y-TZP Implantates diesen zu optimieren. Die Bewertung erfolgt in den drei Eigenschaftskategorien: Physikochemie, Mechanik, Topographie und schließt mit einer zellbiologischen Prüfung ab. Die Physikochemie wird mit drei Hydrophilierungsmethoden verändert (UV, UV-Ozon, Plasma) und optimale Behandlungsparameter werden mittels Kontaktwinkelmessungen gefunden. Die Plasmabehandlung stellt die effektivste Methode dar. Zur Konservierung der Hydrophilie wird die Lagerung unter Luftabschluss in Isopropanol (zum Erhalt der Sterilität) untersucht. Die mechanischen Eigenschaften werden durch Aufrauung im Weißzustand negativ beeinflusst. Durch Material- und Prozessanpassung wird eine Erhöhung der Festigkeit (~30 %) und der Alterungsbeständigkeit erreicht. Um der nach Aufrauung bestehenden Festigkeitsreduzierung entgegen zu wirken, wird ein Prozess zur Oberflächenverstärkung mittels Festigkeitsstrahlen (SP) für raue Oberflächen erarbeitet. Neben der Umwandlung von tetragonal zu monoklin werden weitere Strukturen in der Literatur kontrovers diskutiert. Daher werden umfassende diffraktometrische Analysen durchgeführt, um zukünftig die Festigkeitsbeeinflussungen klarer vorhersagen zu können. Nach SP lassen sich statisch und dynamisch eine um ~30% erhöhte Festigkeit am rauen Produkt belegen, während die Makrotopographie der osseointegrativen Oberfläche erhalten bleibt. Die topographischen Eigenschaften werden durch Profilmessung bestimmt und durch 3D-Oberflächenaufnahmen zur Charakterisierung von Hybridparametern für die abrundende zellbiologische Untersuchung betrachtet. In vitro schneiden alle ZrO2 Serien vergleichbar zur sandgestrahlt und geätzten Titan-Referenzoberfläche ab. |
| Beschreibung: | Tag der Verteidigung: 15.10.2021 |
| Beschreibung: | XVI, 308 Seiten Diagramme, Illustrationen |
| ISBN: | 9783863602567 |
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| spelling | Strickstrock, Monika 1984- Verfasser (DE-588)1244175420 aut Oberflächenmodifizierung von dentalen Y-TZP Keramikimplantaten Monika Strickstrock Ilmenau Universitätsverlag Ilmenau 2022 XVI, 308 Seiten Diagramme, Illustrationen txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Werkstofftechnik aktuell 23 Tag der Verteidigung: 15.10.2021 Dissertation Technische Universität Ilmenau 2021 Mehr als eine Million Dentalimplantate werden pro Jahr in Deutschland inseriert. Ästhetik und Verträglichkeit sprechen für keramisches Material statt für den Standardwerkstoff Titan. Für diesen Einsatz, der in Hinblick auf Festigkeit, Biokompatibilität, Be- und Verarbeitbarkeit komplexe Ansprüche stellt, ist Zirkoniumdioxid (ZrO2), genauer Yttriumoxid stabilisiertes ZrO2 (Y-TZP), geeignet. Schwachpunkt ist jedoch die geringere Toleranz von Keramik gegenüber Oberflächendefekten, die sich festigkeitsmindernd auswirken. Die Oberflächenaufrauung ist für eine bessere Einheilung in den Knochen allerdings unabdingbar. Durch Oberflächenmodifizierung im dichtgesinterten Zustand kann die Festigkeit sowohl erhöht als auch erniedrigt werden, da Strukturumwandlungen im polymorphen Y-TZP in Abhängigkeit der Herstellungsparameter stattfinden. Das Ziel dieser Arbeit ist durch holistische Analyse des Herstellungsprozesses eines Y-TZP Implantates diesen zu optimieren. Die Bewertung erfolgt in den drei Eigenschaftskategorien: Physikochemie, Mechanik, Topographie und schließt mit einer zellbiologischen Prüfung ab. Die Physikochemie wird mit drei Hydrophilierungsmethoden verändert (UV, UV-Ozon, Plasma) und optimale Behandlungsparameter werden mittels Kontaktwinkelmessungen gefunden. Die Plasmabehandlung stellt die effektivste Methode dar. Zur Konservierung der Hydrophilie wird die Lagerung unter Luftabschluss in Isopropanol (zum Erhalt der Sterilität) untersucht. Die mechanischen Eigenschaften werden durch Aufrauung im Weißzustand negativ beeinflusst. Durch Material- und Prozessanpassung wird eine Erhöhung der Festigkeit (~30 %) und der Alterungsbeständigkeit erreicht. Um der nach Aufrauung bestehenden Festigkeitsreduzierung entgegen zu wirken, wird ein Prozess zur Oberflächenverstärkung mittels Festigkeitsstrahlen (SP) für raue Oberflächen erarbeitet. Neben der Umwandlung von tetragonal zu monoklin werden weitere Strukturen in der Literatur kontrovers diskutiert. Daher werden umfassende diffraktometrische Analysen durchgeführt, um zukünftig die Festigkeitsbeeinflussungen klarer vorhersagen zu können. Nach SP lassen sich statisch und dynamisch eine um ~30% erhöhte Festigkeit am rauen Produkt belegen, während die Makrotopographie der osseointegrativen Oberfläche erhalten bleibt. Die topographischen Eigenschaften werden durch Profilmessung bestimmt und durch 3D-Oberflächenaufnahmen zur Charakterisierung von Hybridparametern für die abrundende zellbiologische Untersuchung betrachtet. In vitro schneiden alle ZrO2 Serien vergleichbar zur sandgestrahlt und geätzten Titan-Referenzoberfläche ab. Archivierung/Langzeitarchivierung gewährleistet PETH pdager DE-27 Zirkoniumoxidkeramik (DE-588)4280132-1 gnd rswk-swf Zahnimplantat (DE-588)4243751-9 gnd rswk-swf Yttrium (DE-588)4067222-0 gnd rswk-swf Dotierung (DE-588)4130672-7 gnd rswk-swf Strahlen (DE-588)4183503-7 gnd rswk-swf Kugelstrahlen (DE-588)4165936-3 gnd rswk-swf Oberflächenbehandlung (DE-588)4042908-8 gnd rswk-swf Dentalwerkstoff (DE-588)4133661-6 gnd rswk-swf Implantatwerkstoff (DE-588)4161409-4 gnd rswk-swf Yttriumoxid (DE-588)4190443-6 gnd rswk-swf Verfestigung (DE-588)4187686-6 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Zirkoniumoxidkeramik (DE-588)4280132-1 s Yttrium (DE-588)4067222-0 s Dotierung (DE-588)4130672-7 s Oberflächenbehandlung (DE-588)4042908-8 s Verfestigung (DE-588)4187686-6 s Strahlen (DE-588)4183503-7 s Implantatwerkstoff (DE-588)4161409-4 s Dentalwerkstoff (DE-588)4133661-6 s DE-604 Zahnimplantat (DE-588)4243751-9 s Yttriumoxid (DE-588)4190443-6 s Kugelstrahlen (DE-588)4165936-3 s Universitätsverlag Ilmenau (DE-588)7635051-4 pbl Ilmenau (DE-588)4026566-3 gnd uvp Werkstofftechnik aktuell 23 (DE-604)BV036702563 23 DE-601 application/pdf https://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/1799838439.PDF Digitalisierung Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis DE-601 text/plain https://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/177512732Xstric.txt Archivierung Abstract Abstract |
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