Statement of problem: A phenomenon of screw-loosening in implant abutment is frequently occurred in a single and multiple implant restoration. Purpose: This study was performed to evaluate an effect of abutment material on screw-loosening before and after a cyclic loading. In a single-tooth implant, different materials of abutment, Type III Gold alloy and Zirconium composite$(ZrO_2/Al_2O_3)$ were used. Material and method: The Gold alloy(Type III) and Zirconium composite$(ZrO_2/Al_2O_3)$ were used to make a superstructure of implant, the one of types of UCLA, Each group was constituted of 5 sample with a 30-degree offset angulated loading platform. The external hexagonal fixture was rigidly hel d in a special holding zig to ensure solid fixation without rotation during the tightening and a cyclic loading. A Titanium-alloy screw was used to connect and controlled to be tighten in 20Ncm torque by a digital torque gauge. A 20 times of consecutive closing/opening cycle were performed to evaluate the immediate torque loss. In 5 sample of each material group, an initial opening torque was recorded during 3 closing/opening cycle, then 2Hz, 200N, 1,000,000 cyclic loadings were performed, then a opening torque was evaluated. Result & Conclusion: 1. In this limited study, titanium alloy screw tightened in 20Ncm, a cold-welding phenomen on was not observed during the 20 times of closing/opening cycle(p=0.11, p=0.18). 2. In titanium alloy abutment screw, repeated opening and closing of the screw caused to progressive decrease of opening torque(p=0.014). 3. The difference in preload of screw between gold alloy abutment and ceramic$(ZrO_2/Al_2O_3)$ abutment was not significant(p=0.78). 4. The difference in torque loss of screw between gold alloy abutment and ceramic$(ZrO_2/Al_2O_3)$ abutment was not significant after 2Hz,200N, 1,000,000 cyclic loading(p=0.92). 5. In titanium alloy abutment screw tightened by 20Ncm, the screw loosening was not significant on each group after 2Hz, 200Ncm, 1,000,000 cyclic loading(p=0.59).
Passive fitting of meso-structure and super-structures is a predominant requirement for the longevity and clinical success of osseointegrated dental implants. However, precision and passive fitting has been unpredictable with conventional methods of casting as well as for corrective techniques. Alternative to conventional techniques, electro discharge machining(EDM) is an advanced method introduced to dental technology to improve the passive fitting of implant prosthesis. In this technique material is removed by melting and vaporization in electric sparks. Regarding the efficacy of EDM, the application of this technique induces severe surface morphological and elemental alterations due to the high temperatures developed during machining, which vary between $10,000{\sim}20,000^{\circ}C$. The aim of this study was to investigate the morphological and elemental alterations induced by EDM process of casting dental gold alloy and non-precious alloy used for the production of implant-supported prosthesis. A conventional clinical dental casting alloys were used for experimental specimens patterns, which were divided in three groups, high fineness gold alloy(Au 75%, HG group), low fineness gold alloy(Au 55%, LG group) and nonprecious metal alloy(Ni-Cr, NP group). The UCLA type plastic abutment patterns were invested with conventional investment material and were cast in a centrifugal casting machine. Castings were sandblasted with $50{\mu}m\;Al_2O_3$. One casting specimen of each group was polished by conventional finishing(HGCON, LGCON, NPCON) and one specimen of each group was subjected to EDM in a system using Cu electrodes, kerosene as dielectric fluid in 10 min for gold alloy and 20 min for Ni-Cr alloy(HGEDM. LGEDM, NOEDM). The surface morphology of all specimens was studied under an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). The quantitative results from EDS analysis are presented on the HGEDM and LGEDM specimens a significant increase in C and Cu concentrations was found after EDM finishing. The different result was documented for C on the NPEDM with a significant uptake of O after EDM finishing, whereas Al, Si showed a significant decrease in their concentrations. EDS analysis showed a serious uptake of C and Cu after the EDM procedure in the alloys studied. The C uptake after the EDM process is a common finding and it is attributed to the decomposition of the dielectric fluid in the plasma column, probably due to the development of extremely high temperatures. The Cu uptake is readily explained from the decomposition of Cu electrodes, something which is also a common finding after the EDM procedure. However, all the aforementioned mechanisms require further research. The clinical implication of these findings is related with the biological and corrosion resistance of surfaces prepared by the EDM process.
To observe the bonding behavior of palladium-based alloys to porcelain; 1. Pd-Co binary alloy with the higher cobalt content, 2. Pd-Co binary alloy with the lower cobalt content, 3. Pd-Ag-Sn ternary alloy, 4. Pd-Ag binary alloy, 5. Pd-Cu-Au ternary alloy and 6. Pd-Cu binary alloy were made as 6 groups of experimental alloys. Each group of alloy was divided into 4 sub-groups such as one sub-group that was not degassed and three sub-groups that degassed for 5 minutes, 10 minutes and 15 minutes. On each specimen, weight changes after degassing, morphological changes of oxide layer by changing the degassing time, compositional changes at metal-ceramic interface and bond strength of metal-ceramic measured with planar shear test were observed and compared. The results of the present study allow the following conclusions to be drawn: 1. The alloy showing the greatest bond strength was Pd-Cu alloy without gold and bond strength was decreased by alloying gold to them. 2. Although Pd-Co alloy showed the most prominent oxidation behavior, bond strength of them to porcelain was not greatly high by the formation of porosities at metal-ceramic interfaces. 3. Likewise tin, cobalt formed the peaks on line profiles at metal-ceramic interface, however copper did not exhibit such peaks on line profiles. 4. Mainly, oxide layer on Pd-Co alloy was composed with cobalt, and for Pd-Co alloy with higher cobalt content the rise of bond strength was not significant by increased degassing time. 5. On Pd-Ag alloy not containing tin, during degassing for 15 minutes silver content was increased at metal-ceramic interface. 6. As an oxidized element, tin formed the oxide layers that widen their area by increasing the degassing time, while cobalt and copper showed the morphological changes of particle or crystal on oxide layer.
Using a customized diffusion bonder, we executed diffusion bonding for ring shaped white gold and red gold samples (inner, outer diameter, and thickness were 15.7, 18.7, and 3.0 mm, respectively) at a temperature of $780^{\circ}C$ and applied pressure of 2300 N in a vacuum of $5{\times}10^{-2}$ torr for 180 seconds. Optical microscopy, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were used to investigate the microstructure and compositional changes. The mechanical properties were confirmed by Vickers hardness and shear strength tests. Optical microscopy and FE-SEM confirmed the uniform bonding interface, which was without defects such as micro pores. EDS mapping analysis confirmed that each gold alloy was 14K with the intended composition; Ni and Cu was included as coloring metals in the white and red gold alloys, respectively. The effective diffusion coefficient was estimated based on EDS line scanning. Individual values of Ni and Cu were $5.0{\times}10^{-8}cm^2/s$ and $8.9{\times}10^{-8}cm^2/s$, respectively. These values were as large as those of the melting points due to the accelerated diffusion in this customized diffusion bonder. Vickers hardness results showed that the hardness values of white gold and red gold were 127.83 and 103.04, respectively, due to solid solution strengthening. In addition, the value at the interface indicated no formation of intermetallic compound around the bonding interface. From the shear strength test, the sample was found not to be destroyed at up to 100,000 gf due to the high bonding strength. Therefore, these results confirm the successful diffusion bonding of 14K white-red golds with a diffusion bonder at a low temperature of $780^{\circ}C$ and a short processing time of 180 seconds.
The author studied the effects of some dental gold alloys and dental nonprecious metals on muscle. The metal specimens were cast in the size of $1.0mm.{\times}5.0mm.{\times}3.0mm.$ and implanted in the gluteus maximus musculus of the two dogs. The subjects were sacrificed at 3 weeks and 5 weeks respectively after implantation. The tissue was examined his to-pathologically. The findings were as follows. 1. The more the alloy contains gold, the less the tissue response to the alloy and the less the connective tissue layer around the specimens. 2. The recovery of connective tissue layer in gold specimens was markedly observed. 3. There were very thick connective layers around nonprecious specimens.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.9
no.3
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pp.1-4
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1976
In order to get high wear-resistant gold alloy plating on electronic parts, on attempt has been made, in which Cu, Ni, and Zn EDTA salts were added in gold palting solution. The results obtained on the wear resistance are as follows: 1. The addition of 0.5g/ι or over Cu in plating solution, showed 1.5 times more wear resistance than in case of no addition. 2. The addition of 1.5g/ι or over Ni, showed 3.5 times more wear-resistance . 3. The addition of 1.5g/ι and 4.0g/ι Zn , showed 3.5 times and 6.8 times more wear resistance , respectively. 4. The addition of 1.5g/ι Ni and 1.0g/ι Zn simultaneously , showed about 10 times more wear resistance than in case of no addition.
The purpose of this study was to compare the wear characteristics of Type III Gold Alloy (Degular C : Degussa AG), VMK 95 (Vita Zahnfabrik), Vitadur Alpha (Vita Zahnfabrik), IPS Empress (Ivoclar-Vivadent) and Targis (Ivoclar- Vivadent). Ten samples of each material were abraded against enamel of extracted incisors for 160,000 cycles on the wear machine. The depth of wear scars on enamel was analized with profilometer (Alpha-step 200;Tencor). And the wear of material specimen was determined with micrometer (PB-IB;Mitutoyo Co. Japan). The results obtained were as follows : 1. Type III gold alloy ($2.47{\mu}m$) and Targis ($5.89{\mu}m$) caused less wear of enamel specimens compared to VMK 95 ($75.59{\mu}m$), IPS Empress ($78.60{\mu}m$) and Vitadur Alpha ($78.89{\mu}m$) (p<0.05). 2. The wear of material specimen when opposing enamel was the lowest in type III gold alloy ($3.0{\mu}m$), followed by Targis ($69.8{\mu}m$), IPS Empress ($148.4{\mu}m$). VMK 95 ($298.0{\mu}m$) and Vitadur Alpha ($300.8{\mu}m$ exhibited the most severe wear against enamel (p<0.05).
Objective: The purpose of this study was to investigate whether extension of the custom base is necessary for enhancement of bond strength, by comparing the debonding forces and residual adhesives of 3 different lingual bracket systems. Methods: A total of 42 extracted upper premolars were randomly divided into 3 groups of 14 each for bonding with brackets having (1) a conventional limited resin custom base; (2) an extended gold alloy custom base: Incognito${TM}$; and (3) an extended resin custom base: KommonBase${TM}$. The bonding area was measured by scanning the bracket bases with a 3-dimensional digital scanner. The debonding force was measured with an Instron universal testing machine, which applied an occlusogingival shear force. Results: The mean debonding forces were 60.83 N (standard deviation [SD] 10.12), 69.29 N (SD 9.59), and 104.35 N (SD17.84) for the limited resin custom base, extended gold alloy custom base, and extended resin custom base, respectively. The debonding force observed with the extended resin custom base was significantly different from that observed with the other bases. In addition, the adhesive remnant index was significantly higher with the extended gold alloy custom base. Conclusions: All 3 custom-base lingual brackets can withstand occlusal and orthodontic forces. We conclude that effective bonding of lingual brackets can be obtained without extension of the custom base.
This study investigated the effects of surface treatment on the tensile bond strength of resinbonded prosthesis. The Rexillium III specimens were treated with $50{\mu}m\;Al_2O_3$ blasting. Type IV gold alloy specimens were treated with $400^{\circ}C$ heating and tin plating method. All specimens were bonded with MBAS composite resin cement and followed by immersion test into the $37^{\circ}C$ water bath for 7 days. The specimens were debonded in tension with an Instron machine and observed with SEM. The modes of failure were recorded also. The following conclusions were obtained : 1. The tensile bond strength decreased in following order. $50{\mu}m\;Al_2O_3$ basted Resillium III group, Type IV gold alloy group treated with $400^{\circ}C$ heat and tin plating type IV gold alloy group, and statistical significant differences were observed(p<0.05). 2. The tensile bond strength decreased in all groups after 7 days immersion test, but statistical significant differences were observed in Rexillium III specimens only. 3. The sharp and irregular surface were observed in Rexillium III, but $400^{\circ}C$ heat treated and tin plated groups had round and broad surface in SEM. 4. The models of bond failure were cohesive-adhesive failure mainly.
In most gold objects crafted using the granulation technique that have been thus far discovered in the Korean Peninsula, granules were joined using a soldering alloy of gold and silver. However, it was recently revealed through SEM-EDS analysis performed on the ornamented dagger sheath from Gyerim-ro Tomb No.14 in Gyeongju that the gold granules were joined to the surface of this sheath using an entirely different technique. The gold granules on the Gyerim-ro dagger sheath are evenly sized and shaped, the surface has a dendritic texture. Dendritic textures are a characteristic feature of metal alloys, not observed in pure metals. As a matter of fact, the gold granules were made of a ternary alloy of 77wt% Au, 18wt% Ag and 4wt% Cu. Due to this component, the alloy has a melting point below 1000℃ (approximately 980℃), which is significantly lower than 1064℃, the melting temperature of pure gold. This makes it possible to join the gold granules directly to the surface of the sheath by briefly heating them to high temperature, without the use of soldering or any other media. When examined through SEM image, the surface of the sheath showed no traces of soldering, it suggests that the granules were joined through unaided fusion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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