Die Verblendung von Zirkonoxid spielt eine wichtige Rolle für ästhetisch hochwertige und langlebige Zahnrestaurationen. Ein Forschungsteam der Werkstoffkunde Prothetik an der LMU München hat den Einfluss verschiedener Brennträger und Brennunterlagen auf die mechanischen Eigenschaften von hoch- und niedrigschmelzenden Verblendkeramiken untersucht.
Mechanische Eigenschaften von hoch- und niedrigschmelzenden Zirkonoxid-Verblendkeramiken und der Einfluss verschiedener Brennträger
Zirkonoxid ist zu einem wichtigen Bestandteil der Zahnmedizin geworden und aus der prothetischen Anwendung nicht mehr wegzudenken. Trotz guter mechanischer Eigenschaften und hoher Biokompatibilität ist der monolithische Einsatz von Zirkonoxid aufgrund der inhärenten Opazität begrenzt. Neue Generationen von Zirkonoxid bieten zwar durch höhere kubische Kristallgehalte eine verbesserte Transluzenz, für ästhetisch anspruchsvolle Restaurationen ist jedoch in vielen Fällen nach wie vor eine Verblendkeramik erforderlich. Die Brennparameter der Zirkonoxid-Verblendkeramik haben einen entscheidenden Einfluss auf die optischen und mechanischen Eigenschaften der Restaurationen und wurden in zahlreichen Untersuchungen analysiert sowie entsprechende Brennführungen empfohlen.1 So wurde beispielsweise eine langsame Abkühlgeschwindigkeit empfohlen, um Eigenspannungen zu reduzieren.2,3,4
Zirkonoxid verblenden: Einfluss-Parameter
Der Brennofen ist nicht die einzige Komponente des Brennprozesses, sondern es werden auch Hilfskomponenten wie Brenngutträger und Brennunterlagen verwendet. Die Verwendung dieser Hilfskomponenten kann besonders kritisch sein, wenn ästhetische Restaurationen wie Veneers gefertigt werden, die neben mit digitalen Technologien auch noch in Schichttechnik hergestellt werden können. Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Brennträger und Brennunterlagen auf die mechanischen Eigenschaften von Verblendkeramiken sind nur begrenzt verfügbar. Die hier vorgestellte Untersuchung hatte zum Ziel,
- den Einfluss des Keramiktyps,
- verschiedener Brennträger und Brennunterlagen auf die Dichte,
- die Schrumpfung,
- die biaxiale Biegefestigkeit,
- die Martenshärte und
- das elastische Eindringmodul
von zwei Verblendkeramiken für Zirkonoxid mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen zu bewerten. In diesem Auszug aus der Gesamtuntersuchung werden Teilergebnisse vorgestellt.
Material und Methode
Es wurden scheibenförmige Prüfkörper (Abb. 1) aus
- einer hochschmelzenden (HFZ) und
- einer niedrigschmelzenden (STR) Verblendkeramik (beide estetic ceram ag, Triesen, Liechtenstein)
für Zirkonoxid hergestellt und anhand der verwendeten Brennträger und -unterlagen in 10 Gruppen (n = 12) unterteilt. Entsprechend der verwendeten Verblendkeramik und deren Schmelztemperatur wurden die Prüfkörper gebrannt und anschließend Dichte, Schrumpfung, biaxiale Biegefestigkeit, Martenshärte und Eindringmodul gemessen und ausgewertet.
Ergebnisse
Keramiktyp (hoch- oder niedrigschmelzend), Brennträger und Brennunterlage beeinflussten die mechanischen Eigenschaften der getesteten Verblendkeramiken für Zirkonoxid.
Die hochschmelzenden Verblendkeramiken wiesen meist höhere mechanische Eigenschaften auf als die niedrigschmelzenden Verblendkeramiken.
Das Brennen der getesteten Verblendkeramiken für Zirkonoxid auf einem runden, kleinen, wabenförmigen Cordierit-Brennträger (RSC) mit Brennwatte führte überwiegend zu höheren mechanischen Eigenschaften.
Alle Prüfkörper wiesen eine Biegefestigkeit von über 50 MPa auf, was dem ISO-Mindestwert für Verblendkeramiken von Kronengerüsten oder adhäsiv zementierten monolithischen Einzelzahnrestaurationen im Frontzahnbereich entspricht.
Untersuchung
Detaillierte Ergebnisse, Analysen und Auswertungen sind der folgenden Untersuchung zu entnehmen: Hoffmann M, Coldea A, Dönmez MB, Meinen J, Stawarczyk B. Mechanical Properties of High- and Low-Fusing Zirconia Veneering Ceramics Fired on Different Trays and Substrates. Materials 2024, 17, 2261.