Equal channel angular pressing (ECAP) technique had been adapted to the Mg alloy (AZ31) for achieving effective grain refinement through severe deformation. The average grain size of $2.5{\mu}m$ could be obtained after 4 passes. The stability of the ECAPed structure at elevated temperatures was examined by annealing the ECAPed materials over a wide range of temperature between 473 and 748 K. The average activation energy, Q, for static grain growth of 1, 2 and 3 passes was 33.7 kJ/mole (=0.25QL, activation for lattice diffusion). The abnormally low Q value in the lower temperature range may indicate that grain growth occurs in the unrecrystallized microstructure where non-equilibrium grain boundaries containing a large number of extrinsic dislocations exist. The yield stresses of the ECAPed alloys decreased whereas the elongations increased after the ECAP process. These results should be related to the modification of texture for easier slip on basal plane.
The effects of severe plastic deformation and heat treatment on the mechanical properties of Al 5052 and 6005 alloys were investigated using the metallurgical technique and nano-indentation technique in nano-surface region. Equal channel angular pressing (ECAP) was used to apply severe plastic deformation to the aluminum alloys in order to obtain fine grain sized materials. The elastic modulus was measured and interpreted in relation to the metallurgical observation. The elastic modulus increased after ECAP process due to evolution of the fine grains. However, the elastic modulus decreased after heat treatment due to generation of coarsened precipitates on the grain boundaries.
Statement of problem: Delamination of veneering porcelain from underlying ceramic substructures has been reported for zirconia-ceramic restorations. Colored zirconia cores for esthetics have been reported that their bond strength with veneered porcelain is weaker compared to white zirconia cores. Purpose: This study aimed to investigate the shear bond strength by manufacturing the veneering porcelain on the colored zirconia core, using the layering technique and heat-pressing technique, and to evaluate the clinical stability by comparing the result of this with that of conventional metal ceramic system. Material and methods: A Metal ceramic (MC) system was tested as a control group. The tested systems were Katana zirconia with CZR (ZB) and Katana Zirconia with NobelRondo Press (ZP). Thirty specimens, 10 for each system and control, were fabricated. Specimen disks, 3 mm high and 12 mm diameter, were fabricated with the lost-wax technique (MC) and the CAD-CAM (ZB and ZP). MC and ZB specimens were prepared using opaque and dentin veneering ceramics, veneered, 3 mm high and 2.8 mm in diameter, over the cores. ZP specimens were prepared using heat pressing ingots, 3 mm high and 2.8mm in diameter. The shear bond strength test was performed in a Shear bond test machine. Load was applied at a cross-head speed of 0.50 mm/min until failure. Mean shear bond strengths (MPa) were analyzed with the One-way ANOVA. After the shear bond test, fracture surfaces were examined by SEM. Results: The mean shear bond strengths (SD) in MPa were MC control 29.14 (2.26); ZB 29.48 (2.30); and ZP 29.51 (2.32). The shear bond strengths of the tested systems were not significantly different (P > .05). All groups presented cohesive and adhesive failures, and showed predominance of cohesive failures in ceramic veneers. Conclusion: 1. The shear bond strengths of the tested groups were not significantly different from the control group (P >.05). 2. There was no significant different between the layering technique and the heat pressing technique in the veneering methods on the colored zirconia core. 3. All groups presented cohesive and adhesive failures, and showed predominance of cohesive failures in ceramic veneers.
This study was undertaken to clarify the microstructure of the different IPS Empress ingots by etching and to observe the change of leucite crystal structure according to subsequent heat treatment and the crystal distribution according to sprue types(${\phi}2.8mm$, single sprue; ${\phi}1.8mm$, double sprue) by scanning electron microscopy. IPS Empress T1, O1 ingots used for staining technique, and Dentin(A2) ingots used for layering technique were selected for this study. To observe the microstructures of these ingots before pressing, the specimens were prepared in splinters($3{\times}3{\times}3mm$) taken from the original ingots. And to estimate crystal distribution and microstructural change by sprue type and subsequent heat treatment. the specimens($3{\times}3{\times}3mm$) were heat-pressed through the two types of sprues with different diameters and numbers, and all specimens were fired according to the recommended firing schedule. The observed surface was ground with waterproof papers($#800{\sim}#1800$) on the grind polisher and was cleaned ultrasonically. All specimen were etched with 0.5% hydrofluoric acid. After etching, the surface was treated by ion sputter coating for SEM observation at an accelerating voltage of 20kV. In all specimens, the central area of ground surface was observed because there was less difference in microstructure between the peripheral area and the central area. The results were as follows ; 1. In the microstructure according to the ingot type, there was a wide difference between the staining (T1,O1) and layering(Dentin A2) ingots, but there was not a considerable difference between the T1 ingot and the O1 ingot for staining technique. 2. In all specimens, the crystal dispersion of IPS Empress ceramic using double sprue was significantly more scattered than that of IPS Empress ceramic using single sprue. The degree of scattering was strongest in the Dentin(A2) specimen and weakest in the O1 ingot. 3. In the microstructural change according to the subsequent heat treatment, all of ingots had some microcracks in the inside of the leucite crystal and the glass matrix after pressing. The inner splinters of the leucite crystal became smaller, and more microcracks occurred in the glass matrix due to increasing heat treatment times. 4. The size of leucite crystals varied from $1{\mu}m\;to\;5{\mu}m$. The mean size of mature crystals was about $5{\mu}m$. The form of the crystal was similar to a circle when it was smaller and similar to an ellipse when it was larger.
Polyetherimide (PEI) and poly(vinylidene fluoride) (PVdF) blend web was prepared by electrospinning technique. In order to improve low mechanical properties, post processes like hot-pressing and heat-stretching were employed, and a study on the effects of post processes on their mechanical properties was performed. To confirm the physical properties of the web, scanning electron microscopy and tensile measuring instrument were used. The mechanical strength of webs pressed in the ratios of 1/2, 1/3, 1/4 and 1/5 at $180^{\circ}C$ were improved four-to-five times compared to pristine webs. Also they showed an additional increase by 2~8MPa, by heat-stretching 30 to 40% at $220^{\circ}C$.
Mechanical alloying(MA) process using elemental powders followed by hot pressing has been applied to some intermetallic alloy system containing ferromagnetic elements, such as NiAl and $FeSi_2$. A modified thermogravimetric analysis (TGA) technique was used to investigate the degree of alloying in milled powders and hot consolidated specimens as well as heat-treated bulk specimens. It is shown that the measurement of Curie temperatures in MA intermetallic powders and consolidated specimens containing ferromagnetic components, when determined as a function of milling and heat treatment parameters, can give some insight into the progress and mechanism of alloying.
PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the marginal discrepancy of heat-pressed ceramic veneers manufactured using a CAD/CAM system. MATERIALS AND METHODS. The ceramic veneers for the abutment of a maxillary left central incisor were designed using a CAD/CAM software program. Ten veneers using a microstereolithography apparatus (AM group), ten veneers using a five-axis milling machine (SM group), and ten veneers using a traditional free-hand wax technique (TW group) were prepared according to the respective manufacturing method. The ceramic veneers were also fabricated using a heat-press technique, and a silicone replica was used to measure their marginal discrepancy. The marginal discrepancies were measured using a digital microscope (${\times}160$ magnification). The data were analyzed using a nonparametric Kruskal-Wallis H test. Finally, post-hoc comparisons were conducted using Bonferroni-corrected Mann-Whitney U tests (${\alpha}=.05$). RESULTS. The $mean{\pm}SD$ of the total marginal discrepancy was $99.68{\pm}28.01{\mu}m$ for the AM group, $76.60{\pm}28.76{\mu}m$ for the SM group, and $83.08{\pm}39.74{\mu}m$ for the TW group. There were significant differences in the total marginal discrepancies of the ceramic veneers (P<.05). CONCLUSION. The SM group showed a better fit than the AM and TW groups. However, all values were within the clinical tolerance. Therefore, CAD/CAM manufacturing methods can replace the traditional free-hand wax technique.
Purpose: This study aimed to investigate the shear bond strength by manufacturing the veneering porcelain on the IPS e.max $ZirCAD^{(R)}$ zirconia core, using the layering technique and heat-pressing technique, and to evaluate the clinical stability by comparing to the conventional metal ceramic system. Methods: The Schmitz-Schulmeyer test method was used to evaluate the core-veneer shear bond strength of zirconia core ceramic(IPS e.max $ZirCAD^{(R)}$) and their manufacture recommended two veneering ceramic systems(IPS e.max $ceram^{(R)}$, IPS e. max $ZirPress^{(R)}$). A metal ceramic system(Bellabond $plus^{(R)}$, VITA $VM13^{(R)}$) was used as a control group for the two all ceramic system test groups. The maximum loading and shear bond strength was measured. The average shear strength(MPa) was analyzed with the one-way ANOVA and the Tukey's test(${\alpha}$=.05). The fracture specimens were examined using Microscope to determine the failure pattern. Results: The mean shear bond strengths(SD) in MPa were MBSB control 43.62(2.13); ZBSB 18.65(1.76); ZPSB 18.89(1.54). The shear strengths of the zirconia cores were not significantly different(P>.05). Microscope examination showed that zirconia specimens presented mixed failure, and base metal alloy specimens showed adhesive failure. Conclusion: There was no siginificant different between the layering technique and the heat pressing technique in the veneering methods on the zirconia cores. None of the zirconia core and veneering ceramics could attain the high bond strength values of the metal ceramic combination.
PURPOSE. Fracture of the veneering material of zirconia restorations frequently occurs in clinical situations. The purpose of this in vitro study was to compare the fracture strengths of zirconia crowns veneered with various ceramic materials by various techniques. MATERIALS AND METHODS. A 1.2 mm, $360^{\circ}$ chamfer preparation and occlusal reduction of 2 mm were performed on a first mandibular molar, and 45 model dies were fabricated in a titanium alloy by CAD/CAM system. Forty-five zirconia copings were fabricated and divided into three groups. In the first group (LT) zirconia copings were veneered with feldspathic porcelain by the layering technique. In the second group (HT) the glass ceramic was heat-pressed on the zirconia coping, and for the third group (ST) a CAD/CAM-fabricated high-strength anatomically shaped veneering cap was sintered onto the zirconia coping. All crowns were cemented onto their titanium dies with Rely $X^{TM}$ Unicem (3M ESPE) and loaded with a universal testing machine (Instron 5583) until failure. The mean fracture values were compared by an one-way ANOVA and a multiple comparison post-hoc test (${\alpha}$= 0.05). Scanning electron microscope was used to investigate the fractured interface. RESULTS. Mean fracture load and standard deviation was $4263.8{\pm}1110.8$ N for Group LT, $5070.8{\pm}1016.4$ for Group HT and $6242.0{\pm}1759.5$ N for Group ST. The values of Group ST were significantly higher than those of the other groups. CONCLUSION. Zirconia crowns veneered with CAD/CAM generated glass ceramics by the sintering technique are superior to those veneered with feldspathic porcelain by the layering technique or veneered with glass ceramics by the heat-pressing technique in terms of fracture strength.
Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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v.23
no.2
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pp.157-170
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2007
Purpose: This investigation was designed to determine the translucency and color stability of various core ceramics for all-ceramic restoration using the CIE $L^*a^*b^*$ system. Material and Methods: IPS e.max Press ceramic(Ivoclar-Vivadent, Liechtenstein), $LAVA^{TM}$ All Ceramic(3M-Espe, Germany), Cercon Smart Ceramic(Dentsply, Germany), and Z-match Ceramic(DentAim, Korea) were used for this study. For the specimens of zirconia oxide ceramics, the as-sintered cylindrical blanks($11.0{\times}25.0mm$) were machined into the shape of a disk(0.4, 0.8, 1.5 mm in thickness, 10 mm in diameters) with a diamond grind machine. The IPS e.max Press specimens ($0.8{\times}10mm$) were fabricated using the "lost wax" technique. CIE $L^*a^*b^*$ coordinates and light transmission were recorded for each specimen with a spectrophotometer(CM-2600d, Minolta, Japan). Color differences were calculated using the equation, ${\Delta}E^*ab=[({\Delta}L^*)2+({\Delta}a^*)2+({\Delta}b^*)2]1/2$. Results: The results were obtained as follows: 1. The most translucent group was IPS e.max Press ceramic that is a glass-ceramic, and $Lava^{TM}$ and Z-match ceramic were more translucent than Cercon Smart ceramic in zirconia ceramic group. 2. In the all groups, there was no significant translucent change after 6 times heat-treatments required to make a final restoration. 3. Colored zirconia was showed more yellowish and dark than uncolored zirconia. 4. After heat-pressing, IPS e.max Press ceramic was showed high ${\Delta}E^*ab$ value(4.1 of eM1, 6.8 of eM2) that means to be more whiter than before heat-pressing. However, there was no color change after additive heat treatments for final restoration. 5. In the colored zirconia groups, there was no significant color change after some heat-treatments required to make a final restoration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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