3.5. Fillers for dental nanocomposites
Nanosilica has been used either alone, or in combination with other materials, as fillers in several commercial dental composites. Filtek Supreme Body uses a combination of 5–20 nm silica nanoparticles and 0.6–1.4 µm zirconia/silica nanoclusters. Filtek™ Z350 XT uses a combination of non-agglomerated/non-aggregated 20 nm silica filler, non-agglomerated/non-aggregated 4–11 nm zirconia filler, and aggregated zirconia/silica cluster filler with an average size of 0.6–20 µm (3M ESPE Dental Products, St Paul, MN, USA). Grandio and Grandio Flow (VOCO, Cuxhaven, Germany) also use nanosilica (20–60 nm) as fillers.
At present, to our knowledge, all nanosilica fillers used in dental composites are prepared using commercially prepared silica mostly using the sol–gel method. For example, 3M ESPE manufactures many of its fillers using the sol–gel process wherein, fillers are made from liquid precursors, or a ‘sol.’, that are chemically and mechanically processed to produce particles (3M ESPE Dental Products, USA). In the current study, spherical nanosilica with a size range of 43–525 nm has been obtained from rice husk using a simple precipitation process. Even though the small particle size is important, other factors like the surface area of the filler also affect the mechanical properties of the dental composites. In the current study, it was possible to obtain nanosilica with a surface area ≤15 m2/g, suitable for use as fillers in dental composites. It was reported that after certain loading, fillers with high surface area produced a composite mixture that was sandy or powdery, thereby limiting the filler loading. Using a combination of mesoporous and nonporous spherical (low surface area) fillers (500 nm diameter) allowed an increased filler loading, resulting in better mechanical properties [12]. In order to overcome the problems associated with fillers with high surface area, silica particles were thermally sintered at 1300 °C to obtain fillers with a low surface area (8.4 m2/g). The experimental composites containing the sintered nanoparticles exhibited better mechanical properties in comparison to the microfilled composite [36].
The spherical shape and the variation of the particle size are other factors that could influence the properties of the dental composite with several reports of improvement in the properties. The silica particles obtained in the current study are dense and spherical in shape. At a feed rate of 1 ml/min, the silica particles are perfectly spherical in shape with a size range of 54–414 nm. Several commercial dental composites used hybrid or nano-hybrid particles to improve properties. For example, Filtek Supreme XT uses a combination of silica nanofiller and zirconia/silica nanocluster and Filtek Z-250 uses zirconia and silica fillers with a size ranging from 0.01 to 3.5 µm (3M ESPE Dental Products, USA). It has been shown that since mechanical stresses tend to concentrate on the angles and protuberances of irregular-shaped filler particles, the spherical shape of the fillers allows increased filler load and also enhances the fracture strength of the composites [37]. The spherical shape, especially in a mixture of different sizes, further favors an increase in filler load. Moreover, a combination of relatively small and varied size fillers allows a more dense packing, which in turn increases the possible filler volume-fraction of the resin-composites [38]. In Filtek Supreme™, a high filler loading was achievable due to the wide particle distribution and the spherical shape of the filler particles, equaling physical and mechanical properties of microhybrid composites [39].
As discussed earlier, a spherical shape, varying sizes and a low surface area are favorable characteristics of fillers used in dental composites. The current study showed that a combination of both optimized parameters is important in the determination of the morphology of the silica particles. From the data obtained, it is opined that a medium feed rate of 1 ml/min at a speed of 1000 rpm is suitable in obtaining spherical, uniformly distributed particle size, and minimally agglomerated nanosilica with a low surface area from an agricultural biomass. It could serve as a low cost replacement for the current fillers used in the fabrication of dental nanocomposites and at the same time solve the problem of environmental pollution caused by mass dumping or burning of rice husk.
3.5 ฟิลเลอร์สำหรับ nanocomposites ทันตกรรม
nanosilica ถูกนำมาใช้อย่างใดอย่างหนึ่งเพียงอย่างเดียวหรือใช้ร่วมกับวัสดุอื่น ๆ เช่นฟิลเลอร์ในคอมโพสิตทันตกรรมหลายเชิงพาณิชย์ Filtek ศาลฎีการ่างกายใช้การรวมกันของอนุภาคนาโนซิลิกา 5-20 นาโนเมตรและ 0.6-1.4 ไมโครเมตรเซอร์โคเนีย / nanoclusters ซิลิกา Filtek ™ Z350 XT ใช้การรวมกันของไม่ agglomerated / ไม่รวม 20 นาโนเมตรบรรจุซิลิกาไม่ agglomerated / ไม่รวม 4-11 เติมเซอร์โคเนียนาโนเมตรและมีเซอร์โคเนียรวม / ฟิลเลอร์กลุ่มซิลิกาที่มีขนาดเฉลี่ยของ 0.6-20 ไมโครเมตร (3M ESPE ผลิตภัณฑ์ทันตกรรม, St Paul, MN, USA) Grandio และ Grandio การไหล (VOCO, Cuxhaven, เยอรมนี) ยังใช้ nanosilica (20-60 นาโนเมตร) เป็นฟิลเลอร์. ในปัจจุบันให้ความรู้ของเราทั้งหมด nanosilica ฟิลเลอร์ที่ใช้ในการผสมทางทันตกรรมที่มีการเตรียมการใช้ซิลิกาที่เตรียมไว้ในเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ใช้วิธีโซลเจล . ตัวอย่างเช่น 3M ESPE ผลิตจำนวนมากของฟิลเลอร์โดยใช้กระบวนการโซลเจลนั้นฟิลเลอร์ที่ทำจากสารตั้งต้นของของเหลวหรือ 'โซล.' ที่มีสารเคมีและประมวลผลโดยอัตโนมัติในการผลิตอนุภาค (3M ESPE ผลิตภัณฑ์ทันตกรรม, ประเทศสหรัฐอเมริกา) ในการศึกษาปัจจุบัน nanosilica ทรงกลมที่มีช่วงขนาดของ 43-525 นาโนเมตรได้รับจากแกลบโดยใช้กระบวนการตกตะกอนง่าย แม้ว่าขนาดของอนุภาคขนาดเล็กเป็นสิ่งที่สำคัญปัจจัยอื่น ๆ เช่นพื้นที่ผิวของฟิลเลอร์ยังมีผลต่อคุณสมบัติทางกลของวัสดุทันตกรรม ในการศึกษาในปัจจุบันมันเป็นไปได้ที่จะได้รับ nanosilica มีพื้นที่ผิว≤15 m2 / g เหมาะสำหรับใช้เป็นฟิลเลอร์ในคอมโพสิตทันตกรรม มีรายงานว่าหลังจากที่โหลดบางฟิลเลอร์ที่มีพื้นที่ผิวผลิตผสมประกอบที่เป็นทรายหรือแป้งจึง จำกัด การโหลดฟิลเลอร์ ใช้การรวมกันของเมโซพอรัสและ nonporous ทรงกลม (พื้นที่ผิวต่ำ) ฟิลเลอร์ (เส้นผ่าศูนย์กลาง 500 นาโนเมตร) ได้รับอนุญาตให้โหลดฟิลเลอร์ที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้มีสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น [12] เพื่อที่จะเอาชนะปัญหาที่เกี่ยวข้องกับฟิลเลอร์ที่มีพื้นที่ผิวอนุภาคซิลิกาถูกเผาความร้อนที่ 1,300 องศาเซลเซียสเพื่อให้ได้ฟิลเลอร์ที่มีพื้นที่ผิวต่ำ (8.4 m2 / กรัม) คอมโพสิตทดลองที่มีอนุภาคนาโนซินเตอร์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับคอมโพสิตไมโครฟิล [36]. รูปร่างทรงกลมและรูปแบบของขนาดอนุภาคที่มีปัจจัยอื่น ๆ ที่อาจมีผลต่อคุณสมบัติของคอมโพสิตทันตกรรมที่มีรายงานหลายของการปรับปรุงใน สรรพคุณ อนุภาคซิลิกาที่ได้รับในการศึกษาในปัจจุบันมีความหนาแน่นและรูปทรงกลม ที่อัตราการป้อนของ 1 มิลลิลิตร / นาที, อนุภาคซิลิกาเป็นอย่างดีรูปทรงกลมที่มีช่วงขนาดของ 54-414 นาโนเมตร คอมโพสิตทันตกรรมหลายเชิงพาณิชย์ที่ใช้ไฮบริดหรืออนุภาคนาโนไฮบริดที่จะปรับปรุงคุณสมบัติ ตัวอย่างเช่น Filtek ศาลฎีกา XT ใช้การรวมกันของ nanofiller ซิลิกาและ nanocluster เซอร์โคเนีย / ซิลิกาและ Filtek Z-250 ใช้ฟิลเลอร์เซอร์โคเนียและซิลิกาที่มีขนาดตั้งแต่ 0.01-3.5 ไมครอน (3M ESPE ผลิตภัณฑ์ทันตกรรม, ประเทศสหรัฐอเมริกา) มันแสดงให้เห็นว่าตั้งแต่ความเครียดเชิงกลมีแนวโน้มที่จะมีสมาธิอยู่กับมุมและนูนของอนุภาคฟิลเลอร์ที่ผิดปกติรูปทรงกลมของฟิลเลอร์ฟิลเลอร์ช่วยให้การโหลดเพิ่มขึ้นและยังช่วยเพิ่มความแรงของการแตกหักของคอมโพสิต [37] รูปทรงกลมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนผสมที่มีขนาดที่แตกต่างกันต่อบุญเพิ่มขึ้นในการโหลดฟิลเลอร์ นอกจากนี้การรวมกันของขนาดค่อนข้างเล็กและแตกต่างกันช่วยให้ฟิลเลอร์ขนาดบรรจุหนาแน่นมากขึ้นซึ่งเป็นการเพิ่มปริมาณส่วนฟิลเลอร์ที่เป็นไปได้ของคอมโพสิตเรซิน [38] ใน Filtek ศาลฎีกา™, โหลดฟิลเลอร์สูงก็ทำได้เนื่องจากการกระจายของอนุภาคกว้างและรูปทรงกลมของอนุภาคสารตัวเติมเท่าคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของคอมโพสิต microhybrid [39]. ตามที่กล่าวก่อนหน้านี้รูปทรงกลมขนาดแตกต่างกันและ พื้นที่ผิวต่ำเป็นลักษณะที่ดีของฟิลเลอร์ที่ใช้ในการผสมทางทันตกรรม การศึกษาในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าการรวมกันของทั้งสองพารามิเตอร์ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคซิลิกา จากข้อมูลที่ได้รับก็จะเห็นว่าอัตราการป้อนสื่อกลางใน 1 มิลลิลิตร / นาทีที่ความเร็ว 1000 รอบต่อนาทีมีความเหมาะสมในการได้รับทรงกลมขนาดอนุภาคกระจายและ nanosilica agglomerated น้อยที่สุดที่มีพื้นที่ผิวในระดับต่ำจากชีวมวลเกษตร มันอาจจะทำหน้าที่เป็นแทนต้นทุนต่ำสำหรับฟิลเลอร์ที่ใช้ในปัจจุบันในการผลิตของ nanocomposites ทันตกรรมและในเวลาเดียวกันการแก้ปัญหามลพิษทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากมวลทุ่มตลาดหรือการเผาไหม้ของแกลบ
การแปล กรุณารอสักครู่..

3.5 . สารเติมแต่งดวงตานาโนคอมโพสิต
นาโนซิลิกาที่มีการใช้เพียงอย่างเดียว หรือใช้ร่วมกับวัสดุอื่นๆ เป็นสารตัวเติมในฟันหลายคอมโพสิตเชิงพาณิชย์ filtek สูงสุดร่างกายใช้การรวมกันของ 5 – 20 nm อนุภาคนาโนซิลิกาและ 0.6 – 1.4 M / µสังเคราะห์ซิลิกา nanoclusters . filtek ™ z350 XT ใช้รวมกันไม่ agglomerated / ไม่รวมสารตัวเติมซิลิกา 20 นาโนเมตรไม่ agglomerated / ไม่รวม 4 – 11 nm เซอร์โคเนียฟิลเลอร์ และกลุ่มสารตัวเติมซิลิกาหรือเซอร์โคเนีย / ขนาดเฉลี่ย 0.6 – 20 µเอ็ม ( 3M เอสป์ทันตกรรมผลิตภัณฑ์ , St Paul , MN , USA ) และ grandio grandio ไหล ( voco Neuenkirchen , เยอรมนี , ) ยังใช้นาโนซิลิกา ( 20 - 60 nm ) เป็นสารตัวเติม
ปัจจุบันความรู้ของเราทั้งหมดที่ใช้ในทันตกรรมคอมโพสิตสารนาโนซิลิกาที่เตรียมใช้ในเชิงพาณิชย์เตรียมซิลิกาเจลมากใช้โซล–วิธีการ ตัวอย่างเช่น , 3M เอสป์ผลิตหลายของสารโดยใช้กระบวนการโซลเจล ( ซึ่งทำจากสารตั้งต้นที่เหลวหรือ ' โซล ' , และประมวลผลทางเคมีเพื่อผลิตอนุภาค ( 3M เอสป์ผลิตภัณฑ์ , ประเทศสหรัฐอเมริกาทันตกรรม ) ในการศึกษาปัจจุบันนาโนซิลิกาทรงกลมที่มีช่วงขนาด 43 – 525 nm ได้จากแกลบโดยใช้กระบวนการตกตะกอนอย่างง่าย ถึงแม้ว่าอนุภาคขนาดเล็กเป็นสิ่งสำคัญ ปัจจัยอื่น ๆ เช่น พื้นที่ผิวของฟิลเลอร์ยังมีผลต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุทางทันตกรรม ในการศึกษาปัจจุบัน มันเป็นไปได้ที่จะได้รับ≤นาโนซิลิกาที่มีพื้นที่ผิว 15 ตารางเมตร / กรัมเหมาะสำหรับใช้เป็นสารเติมแต่งในฟัน คอมโพสิต มีรายงานว่าหลังจากที่โหลดบางอย่าง สารที่มีพื้นที่ผิวสูงผลิต ผสมประกอบที่เป็นทราย หรือผง งบจำกัดตัวโหลด โดยใช้การรวมกันของเมโซพอรัส และการตรวจเก็บทรงกลม ( พื้นที่ผิวน้อย ) เติม ( 500 nm เส้นผ่าศูนย์กลาง ) ให้เพิ่มเติมการโหลดส่งผลให้คุณสมบัติทางกลดีกว่า [ 12 ] เพื่อที่จะเอาชนะปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสารที่มีพื้นที่ผิวสูง อนุภาคซิลิกาซึ่งเป็นอุณหภูมิ 1300 องศา C เพื่อให้ได้สารที่มีพื้นที่ผิวน้อย ( 8.4 ตารางเมตร / กรัม ) ทดลองคอมโพสิตที่มีผงอนุภาคแสดงสมบัติเชิงกลที่ดีกว่าในการเปรียบเทียบกับคอมโพสิต microfilled [ 36 ] .
รูปร่างทรงกลมและความผันแปรของขนาดอนุภาค ปัจจัยอื่น ๆที่อาจมีผลต่อสมบัติของคอมโพสิต ทันตกรรม หลายรายงานการปรับปรุงในคุณสมบัติ ซิลิกาที่ได้ในการศึกษาปัจจุบันจะหนาแน่นและลักษณะรูปร่าง ที่อัตราการป้อน 1 มิลลิลิตร / นาที , ซิลิกาทรงกลมอย่างสมบูรณ์แบบในรูปทรงที่มีช่วงขนาด 54 – 414 nm .หลายคอมโพสิตทันตกรรมพาณิชย์ใช้อนุภาคนาโนลูกผสม หรือไฮบริด เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ ตัวอย่างเช่น filtek สูงสุด XT ใช้การรวมกันของซิลิกาและ nanofiller เนีย / ซิลิกาและเซอร์โคเนีย nanocluster filtek z-250 ใช้ซิลิกาสารที่มีขนาดตั้งแต่ 0.01 ถึง 3.5 µเอ็ม ( 3M เอสป์ผลิตภัณฑ์ , ประเทศสหรัฐอเมริกาทันตกรรม )มันได้ถูกแสดงว่าตั้งแต่กลมักจะมุ่งเน้นมุมและ protuberances ของอนุภาคสารที่มีรูปร่างผิดปกติ รูปร่างทรงกลมของเติมให้เพิ่มเติม และยัง ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและการโหลดของคอม [ 37 ] รูปทรงกลม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนผสมของขนาดแตกต่างกัน เพิ่มเติม ช่วยเพิ่มเติมโหลด นอกจากนี้การรวมกันของขนาดค่อนข้างเล็ก และหลากหลายขนาด สารช่วยให้บรรจุหนาแน่นมากขึ้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มปริมาณสารตัวเติมสามารถเศษส่วนของเรซินคอม [ 38 ] ใน filtek สูงสุด™โหลดเพราะสูงได้เนื่องจากอนุภาคกระจายกว้างและรูปร่างทรงกลมบรรจุอนุภาคเท่ากับสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของวัสดุผสม microhybrid
[ 39 ]
ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ , รูปร่างทรงกลมที่มีขนาดและพื้นที่ผิวน้อย เป็นลักษณะมงคลของสารที่ใช้ในทางทันตกรรม คอมโพสิต การศึกษาในปัจจุบันพบว่า การรวมกันของทั้งสองปรับพารามิเตอร์ที่สำคัญในการกำหนดลักษณะของอนุภาคซิลิกา . จากข้อมูลที่ได้มาจะเห็นว่าสื่อป้อน 1 มิลลิลิตรต่อนาทีที่ความเร็ว 1000 RPM ในการทรงกลมที่เหมาะสมอย่างสม่ำเสมอขนาดอนุภาคกระจาย และน้อยที่สุด agglomerated นาโนซิลิกาที่มีพื้นที่ผิวน้อยจากชีวมวลทางการเกษตรมันสามารถใช้เป็นสารทดแทนค่าใช้จ่ายต่ำสำหรับปัจจุบันที่ใช้ในการประดิษฐ์ฟันนาโนคอมโพสิตและในเวลาเดียวกันแก้ปัญหามลพิษสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากมวลทิ้งหรือเผาแกลบ
การแปล กรุณารอสักครู่..
