高速焼結が熱水および熱機械的に老化したジルコニア材料の曲げ強度に及ぼす影響

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Dent Mater.2020 Jun;S0109-5641(20)30166-4. doi: 10.1016/j.dental.2020.05.013.Epub 2020-06-30.

高速焼結が熱水および熱機械的に老化したジルコニア材料の曲げ強度に及ぼす影響

Effect of high-speed sintering on the flexural strength of hydrothermal and thermo-mechanically aged zirconia materials.

Eva Jerman
Felicitas Wiedenmann
Marlis Eichberger
Axel Reichert
Bogna Stawarczyk

PMID: 32620333 DOI: 10.1016/j.dental.2020.05.013.

抄録

目的:

3種類のジルコニア材料の初期及び人工時効後の曲げ強度(FS)に及ぼす高速焼結及び従来焼結の影響を調べる。

OBJECTIVE: To investigate the influence of high-speed and conventional sintering on the flexural strength (FS) of three zirconia materials initial and after artificial aging.

方法:

粉砕したジルコニア試験片（３Ｙ-ＴＺＰ：ＺＩおよびＺｏｌｉｄ；４Ｙ-ＴＺＰ：ＺｏｌｉｄＨＴ＋；Ａmann Girrbach AG；Ｎ＝２８８、Ｎ＝９６／グループ）を、高速焼結プロトコール（最終温度１５８０℃、Ｎ＝４８／サブグループ）または従来の焼結プロトコール（対照群、最終温度１４５０℃、Ｎ＝４８／サブグループ）で焼結した。FSは、初期および人工的なエージング（オートクレーブ中での10時間または120万回の咀嚼サイクル；n = 16/サブグループ）後に試験された。一変量ANOVA、ポストホックScheffé、部分エタ二乗、Kolmogorov-Smirnov-、Kruskal-Wallis-およびMann-Whitney-U-検定を実施した（p < 0.05）。

METHODS: Milled zirconia specimens (3Y-TZP: ZI and Zolid; 4Y-TZP: Zolid HT+; Amann Girrbach AG; N = 288, n = 96/group) were sintered in a high-speed sintering protocol (final temperature 1580 °C, n = 48/subgroup) or a conventional sintering protocol (control group, final temperature 1450 °C, n = 48/subgroup). FS was tested initially and after artificial aging (10 h in an autoclave or 1,200,000 chewing cycles; n = 16/subgroup). Univariate ANOVAs, post-hoc Scheffé, partial eta-squared, Kolmogorov-Smirnov-, Kruskal-Wallis- and Mann-Whitney-U-test were performed (p < 0.05).

結果:

ZIは焼結プロトコルとエージングレジメンに関係なく、最も高いFSを示し、HT+は最も低いFSを示した(p < 0.001)。高速焼結HT+は、対照群よりも高い初期FSを示した(p < 0.001)。ZI(p < 0.001-0.004)及びZolid(p < 0.001-0.007)は熱機械時効後に高いFSを示した。高速焼結体HT+は初期段階で高いFSを示した(p < 0.001)。3種類の熱機械時効材のワイブル弾性率は、高速焼結の影響を受けた。

RESULTS: ZI showed the highest and HT+ the lowest FS, regardless of the sintering protocols and aging regimens (p < 0.001). High-speed sintered HT+ showed higher initial FS than the control group (p < 0.001). ZI (p < 0.001-0.004) and Zolid (p < 0.001-0.007) showed higher FS after thermo-mechanical aging. High-speed sintered HT+ showed higher FS in the initial stage (p < 0.001). The Weibull modulus of the three thermo-mechanically aged materials was negatively influenced by high-speed sintering.

意義:

焼結時間の短縮はコストと時間効率の高い代替手段であるため、高速焼結は従来の焼結プロトコルの有効な代替手段である。

SIGNIFICANCE: As shorter sintering times represent a cost and time efficient alternative, high-speed sintering is a valid alternative to conventional sintering protocols.