Advertisement

The Effect of Surface Modification of the Zirconia Abutment on Its Physicochemical Properties

  • Klaudia TokarskaEmail author
  • Anna Ziȩbowicz
  • Przemysław Kurtyka
  • Marcin Kaczmarek
  • Jarosław Serafińczuk
Conference paper
Part of the Advances in Intelligent Systems and Computing book series (AISC, volume 925)

Abstract

Nowadays aesthetic plays a very important role in prosthetic restorations. Over the past several years the metal restorations are being replaced by full ceramic restorations. Dental crowns built on the foundation of the zirconia are characterized by high aesthetics and high bending strength in comparison to other available materials. Ceramics, as a biocompatible material, are very willingly used in dental prosthetics. Long-term clinical observations have shown that the restorations on the zirconia abutments are often accompanied by destructive incidents such as chipping and cracking of the ceramics or fractures in the abutments. The appropriate connection of the porcelain with abutment can be achieved by modifying the outer surface of the ceramics. The aim of the project was to define the influence of the sandblasting and etching with hydrofluoric acid (HF) on the physicochemical properties of the surface of the zirconia abutment. The study consisted of the wettability angle measurement, Atomic Force Microscopy (AFM), X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The research has shown that the process of sandblasting and HF acid-etching influences the change on physicochemical properties of zirconia surface, its topography and wettability. After conducting the sandblasting and acid-etching manipulation of the zirconia surface, the wettability angle corresponds with poorly wettable materials, which are characterized by hydrophobic properties. The biggest variations on the zirconia surface were obtained after etching with hydrofluoric acid.

Keywords

Surface engineering Zirconium oxide Ceramic abutments All-ceramic restorations Dental prosthetics 

References

  1. 1.
    White, S.N., Miklus, V.G., McLaren, E.A., Lang, L.A., Caputo, A.A.: Flexural strength of a layered zirconia and porcelain dental all-ceramic system. J. Prosthet. Dent. 94(2), 125–131 (2005)CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Denry, I., Kelly, J.R.: State of the art of zirconia for dental applications. Dent. Mater. 24(3), 299–307 (2008)CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Okoński, P., Lasek, K., Mierzwińska-Nastalska, E.: Kliniczne zastosowanie wybranych materiałów ceramicznych, Protetyka stomatologiczna, Warszawa, LXII 3, str. 181-189 (2012)Google Scholar
  4. 4.
    Pietruski, J.K., Pietruska, M.D.: Materiały i technologie używane we współczesnej protetyce stałych uzupełnień zębowych - wady i zalety przedstawione na podstawie przeglądu piśmiennicwa i doświadczeń własnych, Stomatologia Estetyczna, tom 9, nr 3, lipiec-wrzesień, str. 89–99 (2013)Google Scholar
  5. 5.
    Stendera, P., Grochowski, P., Łomżyński, Ł.: Zastosowanie tlenku cyrkonu w protetyce stomato-logicznej, Protetyka stomatologiczna, Warszawa, LXII 2, str. 115–120 (2012)Google Scholar
  6. 6.
    Lasek, K., Okoński, P., Mierzwińska-Nastalska, E.: Tlenek cyrkonu - właściwości fizyczne i zastosowanie kliniczne, Protetyka stomatologiczna, Warszawa, LIX 6, str. 415–422 (2009)Google Scholar
  7. 7.
    Powers, J.M., Wataha, J.C., Kobierska-Brzoza, J.: Materiały stomatologiczne, Wyd. 1 pol./red. Urszula Kaczmarek, Elsevier Urban and Partner, Wrocław, ISBN 978-0-323-07836-8 (2013)Google Scholar
  8. 8.
    Powers, J.M., Sakaguchi, R.L.: Craig. Materiały stomatologiczne, Elsevier Urban and Partner, Wrocław, ISBN 978-83-7609-072-6 (2013)Google Scholar
  9. 9.
    Lemcke, H., Nakonieczny, D., Paszenda, Z.: Tlenek cyrkonu dla brukserów. Przegląd piśmien-nictwa, Twój przegląd stomatologiczny, str. 36–41, December 2013Google Scholar
  10. 10.
    Majchrzak, K., Mierzwińska-Nastalska, E., Bączkowski, B., Szczyrek, P.: Kliniczna ocena uzupełnień ceramicznych na podbudowie z tlenku cyrkonu, Protetyka stomatologiczna, Warszawa, LXIII 6, str. 431–440 (2013)Google Scholar
  11. 11.
    Subotowicz, K.: Ceramika dla każdego, Wydawnictwo Elamed, Katowice, ISBN 978-83-61190-05-9 (2009)Google Scholar
  12. 12.
    Nakonieczny, D., Ziębowicz, A., Paszenda, Z., Krawczyk, C.: Trends and perspectives in modification of zirconium oxide for a dental prosthetic applications - a review. Biocybern. Biomed. Eng. 37(3), 453–465 (2017)CrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Bączkowski, B., Ziębowicz, A., Ziębowicz, B., Wojtyńska, E.: Laboratory evaluation of the fit of anti-rotational elements at the hybrid implant abutment used in prosthetic dentistry. In: Innovations in Biomedical Engineering. Advances in Intelligent System and Computing, vol. 526, pp. 11-16, Springer, Heidelberg (2017)Google Scholar
  14. 14.
    Łagodzińska, P., Dejak, B.: Wpływ obróbki strumieniowo-ściernej powierzchni tlenku cyrkonu na wytrzymałość połączenia z cementem kompozytowym, Protetyka stomatologiczna, Warszawa, LXIV 3, str. 195–203 (2014)Google Scholar
  15. 15.
    Łapińska, B., Domarecka, M., Sokołowski, G., Sokołowski, J.: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni ceramiki krzemionkowej na wytrzymałość jej połączenia z materiałem kompozytowym za pomocą systemu Tender, Protetyka stomatologiczna, Warszawa, LXIII 4, str. 301–306 (2013)Google Scholar
  16. 16.
    Dubiel, M., Łagan, S.: Ocena kąta zwilżania oraz swobodnej energii powierzchniowej różnych typów materiałów stomatologicznych, Aktualne Problemy Biomechaniki, Kraków, nr 7 (2013)Google Scholar
  17. 17.
    Preoteasa, C.T., et al.: Wettability of some dental materials. Optoelectron. Adv. Mater. Rapid Commun. 5(8), 874–878 (2011)Google Scholar
  18. 18.
    Sobolewska, E., Frączak, B., Błażewicz, S., Seńko, K., Lipski, M.: Porównanie kąta zwilżalności podstawowych materiałów protetycznych stosowanych w wykonawstwie protez ruchomych w badaniach in vitro, Protetyka stomatologiczna, Warszawa, LIX 6, str. 401–406 (2009)Google Scholar

Copyright information

© Springer Nature Switzerland AG 2019

Authors and Affiliations

  • Klaudia Tokarska
    • 1
    Email author
  • Anna Ziȩbowicz
    • 1
  • Przemysław Kurtyka
    • 1
  • Marcin Kaczmarek
    • 1
  • Jarosław Serafińczuk
    • 2
  1. 1.Faculty of Biomedical Engineering, Department of Biomaterials and Medical Devices EngineeringSilesian University of TechnologyZabrzePoland
  2. 2.Faculty of Microsystem Electronics and Photonics, Department of Metrology, Micro and NanostructuresWroclaw University of TechnologyWroclawPoland

Personalised recommendations