Ανάπτυξη νανοδομημένης ζιρκονίας ως υλικό για 3d-printing για οδοντιατρικές εφαρμογές

Καλιθινού, Ειρήνη; Kalithinou, Eirini

dc.contributor.author	Καλιθινού, Ειρήνη	el
dc.contributor.author	Kalithinou, Eirini	en
dc.date.accessioned	2023-05-17T07:35:51Z
dc.date.available	2023-05-17T07:35:51Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57714
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25411
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ζιρκονία	el
dc.subject	Ζιρκονία σταθεροποιημένη με ύττρια	el
dc.subject	Κεραμικά υλικά	el
dc.subject	Οδοντιατρικές εφαρμογές	el
dc.subject	Τρισδιάστατη εκτύπωση	el
dc.subject	Zirconia	en
dc.subject	Zirconia stabilized with yttria	en
dc.subject	Ceramic materials	en
dc.subject	Dental applications	en
dc.subject	3d-printing	en
dc.title	Ανάπτυξη νανοδομημένης ζιρκονίας ως υλικό για 3d-printing για οδοντιατρικές εφαρμογές	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Κεραμικά Υλικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-04-12
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετάει την παραγωγή οδοντικών προσθετικών κατασκευών από ζιρκονία μέσω της μεθόδου τρισδιάστατης εκτύπωσης. Στο θεωρητικό κομμάτι, γίνεται περιγραφή των κεραμικών υλικών και αναλύονται οι ιδιότητες της ζιρκονίας τόσο γενικά όσο και στον τομέα της οδοντιατρικής. Η ζιρκονία, αποτελεί κεραμικό με ισχυρές μηχανικές αντοχές και ενδείκνυται για εφαρμογές σε αυτόν τον τομέα τα τελευταία χρόνια. Επιπλέον στο θεωρητικό μέρος αναπτύσσονται οι τεχνικές τρισδιάστατης εκτύπωσης και ιδιαίτερα το Inkjet printing (IJP) και το Direct ink writing (DIW) ή αλλιώς robocasting. Οι τεχνικές τρισδιάστατης εκτύπωσης έχουν ευρεία εφαρμογή σε κατασκευή πολύπλοκων σχημάτων και γεωμετριών όπου οι συμβατικές μέθοδοι παραγωγής δεν ανταποκρίνονται και δεν είναι οικονομικά συμφέρουσες. Η τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιείται πλέον και στον τομέα της οδοντιατρικής με θετικά αποτελέσματα. Το πειραματικό κομμάτι περιλαμβάνει την παρασκευή τετραγωνικής σταθεροποιημένης με ύττρια ζιρκονίας (Υ-ΤΖΡ) με τις μεθοδούς sol-gel και συγκαταβύθισης. Η Υ-TZP χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη των βιοϋλικών και πλέον της οδοντιατρικής, για την κατασκευή εμφυτευμάτων, γεφυρών, στεφανών και αξόνων. Ο χαρακτηρισμός της παραγόμενης ζιρκονίας έγινε με περίθλαση ακτίνων Χ (XRD) και με τη χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου διέλευσης (ΤEM). Έτσι ελέγξαμε τη δομή της και επιβεβαιώσαμε τη δημιουργία της ζιρκονίας στη νανοκλίματα. Με τη χρήση της παρασκευασμένης ζιρκονίας και την κατάλληλη ποσότητα και είδος διασπορέα, μονομερούς και συνδέτη παρασκευάστηκαν αιωρήματα και πάστες προς εκτύπωση. Το επόμενο στάδιο αφορούσε την επιλογή των κατάλληλων δοκιμίων για εκτύπωση και την εκτύπωση παστών σε 2 διαφορετικούς εκτυπωτές. Τα καλύτερα αποτελέσματα αφορούσαν 3 δείγματα με οργανικά πρόδρομα ζιρκονίας με ποσοστό στερεάς 56.5%. Μετά την εκτύπωση ακολούθησε έψηση και πυροσυσσωμάτωση των δοκιμίων ώστε να διαμορφωθεί η πυκνότητα και το πορώδες τους. Με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) μελετήθηκε η μικροδομή τους και με τη μέθοδο του Αρχιμήδη το ανοιχτό πορώδες και η πυκνότητά τους. Το δοκίμιο με τα καλυτέρα αποτελέσματα φάνηκε ότι ήταν το ZrO23Y-O1 με ποσοστό στερεάς σκόνης 56.5% και ποσοστό πρόσθετων επί της στερεάς σκόνης: 0.9% Dolapix CE64 (διασπορέας), 0.09% Acrylamide (μονομερές) και 0.009% N-N’ Methylenebis Acrylamide (συνδέτης).	el
heal.abstract	This thesis studies the production of dental prosthetic structures from zirconia through the 3D printing method. In the theoretical part, ceramic materials are described, and the properties of zirconia are analyzed both in general and in the field of dentistry. Zirconia is a ceramic with strong mechanical strength and has been suitable for applications in this field in recent years. In addition, in the theoretical part, 3D printing techniques are developed, especially Inkjet printing (IJP) and Direct ink writing (DIW- robocasting). 3D printing techniques have wide application in manufacturing complex shapes and geometries where conventional production methods do not respond and are not economically viable. 3D printing is now also used in the field of dentistry with positive results. The experimental part includes the preparation of tetragonal zirconia stabilized with yttria (Y-TZP) by the sol-gel and co-precipitation methods. Y-TZP is widely used in biomaterials science and now in dentistry, for the manufacture of implants, bridges, crowns, and abutments. Characterization of the produced zirconia was done by X-ray diffraction (XRD) and using transmission electron microscopy (TEM). So, we checked its structure and confirmed the creation of zirconia in nanoparticles. We prepared suspensions and pastes for printing by using the zirconia powder and the appropriate quantity and type of dispersant, monomer and binder. Next, we selected the appropriate samples for printing on 2 different 3-d printers. The best results were 3 samples of organic zirconia precursors of 56.5% w/w solid percentage. After printing, the samples were de-binded and sintered to obtain their final density and porosity. We used a scanning electron microscope (SEM) to study their microstructure. Archimedes method was used for measuring their open porosity and density. The sample with the best results appeared to be ZrO23Y-O1 with additives: 0.9% Dolapix CE64 (dispersant), 0.09% Acrylamide (monomer) and 0.009% N-N' Methylenebis Acrylamide (connector).	en
heal.advisorName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Νυμφοδώρα, Παπασιώπη	el
heal.committeeMemberName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	116 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false