研究和评论:牙科科学杂雷竞技苹果下载志》上
菜单e-ISSN: 2320 - 7949和p-ISSN: 2322 - 0090
e-ISSN: 2320 - 7949和p-ISSN: 2322 - 0090
Seok吸引常1,2*Soram哦1,2,Hyun-Jung金2,Bong-Ki全3,kee yeon咕4,高精度肖兰Perinpanayagam5
收到:12 - 9月- 2022年手稿不,jds - 22 - 71772;编辑分配:15 - 9月- 2022年手稿不,jds - 22 - 71772 (PQ);综述:29 - 9 - 2022,质量控制。jds - 22 - 71772;修改后:06 - 10月- 2022,质量控制。JDS - 22 - 71772发表:12 - 10月- 2022,2320 - 7949.10.6.001 DOI: 10.4172 /
访问更多的相关文章rayben
成人背景/目的:镍钛文件生产的各种设计和热处理。本研究旨在确定设计和热处理的影响镍钛器械的力学性能。材料与方法:概要,Profa文件黄金,ProTaper普遍,ProTaper黄金,Profa锥形黄金,和ExactTaper H (n = 44 /品牌)受到弯曲、屈曲、循环疲劳和抗扭强度测试(n = 10 /品牌/测试)。仪器表面检查和扫描电子显微镜(SEM) (n = 2 /品牌)和相变行为差示扫描量热法(DSC)研究了(n = 2)。
结果:概要文件和Profa文件黄金显示凹三角形横截面径向的土地,而其他镍钛文件有一个凸三角crosssectional设计。DSC曲线显示,奥氏体温度transformationfinishing Profa文件的黄金,ProTaper黄金,Profa锥形黄金和ExactTaper H以上37°C。ProTaper普遍,Profa锥度黄金,ExactTaper H抗弯强度最高。ProTaper普遍显示最高的抗弯性,弹性模量,循环抗疲劳强度最低。ExactTaper H表现出最高的循环疲劳阻力和极限抗扭强度。ProTaper黄金和ExactTaper H显示最大的旋转角,直到骨折,由主要R-phase室温。
结论:镍钛器械的力学性能影响显著的设计和热处理。
差示扫描量热法;热处理;机械性能;Nickeltitanium旋转仪器
镍钛旋转工具(镍钛文件)使更快的根管成形和更好的定心能力相比,弯曲的运河手工具(1]。有镍钛旋转工具的制造业的进步,包括几何形状变化、热机的治疗,和改变运动运动提高切削效率,减少骨折(2- - - - - -5]。概要文件(Dentsply Sirona、Maillefer Ballaigues,瑞士)由三个u型长笛和三个径向土地(6]。u形槽和负前角使切牙根同样超过360º和优越的定心能力(7]。虽然概要文件有一个恒定的锥度,ProTaper通用文件变量内锥乐器。ProTaper普遍形成文件(S1, S2)有进步的锥度,并完成文件(F1, F2, F3)递减锥(8]。变量锥度设计减少了螺旋式旋转仪器的影响(9]。最近,各种热处理制造镍钛文件(10]。根据差示扫描量热(DSC)分析,相变温度的热处理文件不同于那些传统的镍钛文件和一定量的Rphase和/或存在马氏体在室温下(11,12]。ProTaper黄金(Dentsply Sirona)文件相同的热处理生产的几何设计ProTaper普遍有一个至今表面(13]。ProTaper黄金文件展览运输在运河曲率比ProTaper普遍由于增强灵活性14]。确切TaperTM H (SS白牙,莱克伍德,新泽西,美国)通过热处理有多个文件制造蜡烛在一个乐器,类似于ProTaper系列。Profa文件黄金(Profa、深圳完美的医疗器械、汕尾、中国)和Profa锥度黄金(Profa,深圳完美医疗器械),通过热处理,replica-like产品相同的设计概要和ProTaper黄金,分别。但是,没有确切的研究已经报道了机械性能TaperTM H, Profa文件黄金或黄金Profa锥度。本研究的目的是评估概要的机械性能,Profa文件黄金,ProTaper普遍,ProTaper黄金,Profa锥形黄金,和ExactTaper H,伪造各种设计和热处理。弯曲,弯曲,循环疲劳、抗扭强度和相变行为进行了研究。零假设测试是镍钛旋转仪器的机械性能不受我的影响)仪器设计和2)热处理。
概要,Profa文件黄金,ProTaper普遍,ProTaper黄金,黄金Profa锥度,ExactTaper H仪器(n = 44 /品牌)使用(表1)。所有仪器都是ISO长度尺寸# 25 - 21毫米。概要文件和Profa文件黄金有一个恒定的6%锥形凹三角横断面的设计,而ProTaper普遍,ProTaper黄金,Profa锥度黄金,ExactTaper H变量与凸三角锥体横断面设计。概要文件和ProTaper普遍生产没有热处理,而黄金Profa文件,ProTaper黄金,Profa锥形黄金,使用热处理和ExactTaper H。仪器受到四个机械测试(n = 10 /品牌/测试),弯曲,弯曲,循环疲劳和抗扭强度测试使用万能试验机(UTM;韩国首尔的万能力学分析仪,IB系统)。
| 产品 | 提示大小,锥 | 横截面 | 合金类型 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|
| 配置文件 | # 25/06,恒定的锥度 | 三个u型长笛与径向土地 | 传统的 | Denstply Sirona、Maillefer Ballaigues,瑞士 |
| Profa文件黄金 | # 25/06,恒定的锥度 | 三个u型长笛与径向土地 | 金线 | Profa、深圳完美的医疗器械,汕尾,中国 |
| ProTaper普遍 | F2(# 25日变量锥) | 凸三角形 | 传统的 | Denstply Sirona |
| ProTaper黄金 | F2(# 25日变量锥) | 凸三角形 | 金线 | Denstply Sirona |
| Profa锥形黄金 | F2(# 25日变量锥) | 凸三角形 | 金线 | Profa、深圳完美的医疗器械, |
| ExactTaper H | F2(# 25日变量锥) | 凸三角形 | 蓝色的线 | 党卫军白色,莱克伍德、钙、美国 |
表1。规范镍钛旋转仪器的研究。
抗弯强度测试
基于ISO3630-1:2019,顶端3毫米的文件被夹紧卡盘连接UTM的负载细胞。文件提示是弯的速度2 rpm使用一个旋转销从查克位于10毫米。抗弯强度(N厘米)记录文件时的扭矩弯曲45º。
抗弯性测试
一个定制的立方体块(IPS e。马克斯CAD;Ivoclar Vivadent Schaan,列支敦士登)使用了一个小酒窝。文件提示接触立方体块,而处理是UTM的固雷竞技网页版定在上方。的文件是在轴向方向上移动仪器十字头1.2 mm / s的速度,而文件提示被限制在一个小酒窝。轴向载荷测量仪器中偏转,以及抗弯性(gf)记录为1毫米的最大负载文件的轴向移动。
循环疲劳性试验
一个定制的夹具使用的人造金属弯管。人工金属管直径1.5毫米,曲率半径内的2毫米,和一个45º角。镍钛文件与X-Smart电动机操作(Dentsply Sirona, Ballaigues,瑞士)在300 rpm。被记录在文件的秒直到断裂。
抗扭强度测试
基于ISO3630-1:2019,顶端3毫米的文件被夹紧卡盘连接到负载UTM的细胞。然后,仪器的轴是固定在一个反对查克可以旋转。文件是在顺时针方向旋转直到骨折2 rpm。旋转的角度,直到骨折(ARF)和极限抗扭强度(ut)获得和图表绘制基于论坛和ut。弹性模量(EM)得到的斜率的线性部分扭转断裂阻力曲线。(图1 a e)
图1:设置用于机械测试。答:抗弯强度;b .抗弯性;c循环抗疲劳强度;d .不锈钢管在循环使用抗疲劳强度测试;e .扭转断裂阻力。
扫描电子显微镜
后循环疲劳和扭转断裂阻力测试,仪器是由场发射扫描电子显微镜检查骨折(FE-SEM)(地产- 7800 f ';Akishima JEOL有限公司,日本东京)来识别断裂模式。此外,横向表面新未使用的仪器检查FE-SEM (n = 2 /品牌)(s - 4700、日立、东京、日本)。
统计分析
数据的正态分布和方差的同质性被Shapiro-Wilk验证测试和列文的测试,分别。弯曲屈曲抗性,断裂时间从循环疲劳性试验,ARF, ut, EM比较单向方差分析(方差分析)和图基的事后测试使用SPSS统计版本25(美国、IBM、纽约Armonk)在95%的显著性水平。皮尔森相关分析进行了六个变量之间的四个机械测试结果。双向方差分析进行评估的影响仪器设计,热处理,结合对机械测试结果的影响。
差示扫描量热法
DSC进行新的未使用的工具(n = 2 /品牌)来分析相变行为通过使用DSC250 (TA仪器、纽卡斯尔、德,美国)。的标本被加热25°C到90°C,然后冷却到-90°C,然后再加热到90°C的速度10°C /分钟。焓的变化和相变温度测量在加热和冷却循环。
抗弯强度
ProTaper普遍的抗弯强度,Profa锥度黄金,ExactTaper H最高(p < 0.05),其次是ProTaper金和概要文件。黄金Profa文件显示最低的抗弯强度(p < 0.05)。
抗弯性
ProTaper普遍抗弯性最高,其次是Profa锥形黄金和ProTaper黄金(p < 0.05)。侧面,Profa文件黄金,和准确的锥形H抗弯性较低(p < 0.05)。
循环抗疲劳强度
ExactTaper H最高循环抗疲劳断裂时间最长,其次是Profa文件黄金和ProTaper黄金(p < 0.05)。概要文件和Profa锥形黄金比Profa文件展示了更短的断裂时间和ProTaper黄金(p < 0.05)。ProTaper普遍显示,至少循环疲劳断裂阻力(p < 0.05)。
抗扭强度
ProTaper黄金和ExactTaper H演示了最伟大的ARF (p < 0.05),其次是概要文件和Profa锥形黄金。ExactTaper H显示生产最高(p < 0.05),其次是Profa锥形黄金,ProTaper黄金和ProTaper普遍。概要文件和Profa文件黄金生产提出了最低(p < 0.05)。代表UTS-ARF图绘制在每个镍钛的文件图3。在线性部分的斜率图是EM。ProTaper普遍EM最高,其次是Profa锥黄金和Profa文件(p < 0.05)。皮尔森相关分析结果提出了机械测试的六个变量中表3。有强阳性抗弯强度和生产之间的关系(p < 0.001,皮尔森的r = 0.767)和抗弯性和EM (p < 0.001,皮尔森的r = 0.678)。观察一个温和的负相关关系在屈曲和循环疲劳抗性(p < 0.001,皮尔森的r = -0.591)和循环疲劳之间的阻力和EM (p < 0.001,皮尔森的r = -0.589)。双向方差分析表明,设计的影响和热处理机械测试结果的六个变量都是显著的。的交互设计和热处理显著影响抗弯性、断裂时间,ARF, EM。表2和图4图2 A-2F)
图2:每个仪器机械测试结果。答:抗弯强度(N厘米);b .抗弯性(gf);c循环抗疲劳强度(断裂时间以秒为单位);d .转动角直到断裂从抗扭强度试验(度);大肠的极限抗扭强度抗扭强度测试(N厘米);f .弹性模量与抗扭强度测试(N厘米/度)。
图3:代表图的极限抗扭强度(ut,不合格品)转动角(ARF、学位)从每个仪器的抗扭强度测试。
| 产品 | 配置文件 | Profa文件黄金 | ProTaper普遍 | ProTaper黄金 | Profa锥形黄金 | 确切的锥形H |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 抗弯强度(不合格品) | 0.409 (0.026)b | 0.335 (0.047)一个 | 0.579 (0.039)c | 0.452 (0.045)b | 0.598 (0.036)c | 0.576 (0.047)c |
| 抗弯性(gf) | 537.721 (73.006)一个 | 560.641 (88.976)一个 | 987.676 (78.913)c | 757.672 (57.313)b | 798.963 (62.154)b | 597.966 (51.911)一个 |
| 断裂时间(年代) | 59.71 (10.96)b | 113.74 (10.57)c | 18.59 | 107.88 (12.79)c | 60.23 (10.06)b | 144.01 (10.73)d |
| 东盟地区论坛(度) | 423.47 (29.77)b | 305.83 (31.10)一个 | 304.55 (31.92)一个 | 575.77 (27.99)c | 412.58 (19.63)b | 580.98 (31.99)c |
| UTS(不合格品) | 0.786 (0.092)一个 | 0.891 (0.100)一个 | 1.405 (0.099)b | 1.442 (0.099)b | 1.557 (0.116),c | 1.717 (0.106)d |
| 他们(不合格品/度) | 0.0038 (0.0004)一个 | 0.0058 (0.0008)b | 0.0092 (0.0013)c | 0.0045 (0.0005)一个 | 0.0059 (0.0006)b | 0.0045 (0.0005)一个 |
注意:汪:旋转角,直到断裂;生产:极限扭转强度;新兴市场:弹性模量不同的上标字母每一行表示组间差异显著。
表2。镍钛的机械测试结果文件。平均值(标准差)
| 抗弯强度 | 皮尔森相关分析 | ||
| 系数 | 假定值 | ||
| 抗弯性 | 0.572 * | < 0.001 | |
| 断裂时间 | -0.251 | 0.053 | |
| 角旋转直到断裂 | 0.198 | 0.13 | |
| 极限抗扭强度 | 0.767 * | < 0.001 | |
| 弹性模量 | 0.337 * | 0.008 | |
| 抗弯性 | 断裂时间 | -0.591 * | < 0.001 |
| 角旋转直到断裂 | -0.212 | 0.103 | |
| 极限抗扭强度 | 0.431 * | 0.001 | |
| 弹性模量 | 0.678 * | < 0.001 | |
| 断裂时间 | 角旋转直到断裂 | 0.596 * | < 0.001 |
| 极限抗扭强度 | 0.173 | 0.186 | |
| 弹性模量 | -0.589 * | < 0.001 | |
| 角旋转直到断裂 | 极限抗扭强度 | 0.472 * | < 0.001 |
注意:星号表示两个变量之间存在显著的线性关系。
表3。皮尔森相关分析结果。
| 抗弯强度 | 抗弯性 | 断裂时间 | 角旋转直到断裂 | 极限抗扭强度 | 弹性模量 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 设计 | < 0.001 * | < 0.001 * | 0.002 * | 0.010 * | < 0.001 * | < 0.001 * |
| 热处理 | 0.003 * | < 0.001 * | < 0.001 * | 0.008 * | 0.001 * | < 0.001 * |
| Designⅹheat治疗 | 0.319 | < 0.001 * | 0.049 * | < 0.001 * | 0.418 | < 0.001 * |
注意:从双向方差分析P值。星号表示统计上显著的影响(p < 0.05)。
表4。双向方差分析的结果。
扫描电子显微镜
仪器断裂循环疲劳试验提出的典型模式的酒窝和多个断裂表面疲劳辉纹。侧面表现出脆性断裂模式没有塑性变形,和多个裂缝观察附近的断裂的平面。仪器通过扭力测试显示骨折同心圆形磨损标志和倾斜纤维旋转的中心附近的酒窝。横向断裂的一部分仪器显示出韧性断裂模式与外观撕掉。侧表面未使用的仪器显示,剖面和Profa文件黄金与径向土地有几乎相同的设计。ProTaper普遍,ProTaper黄金,Profa锥形黄金,和ExactTaper H有类似的设计,展示变量沿轴锥和节距长度增加。节距长度ProTaper普遍,ProTaper黄金,Profa锥度黄金,ExactTaper H超过概要和Profa文件黄金(图4 a-4c 5 a-5c和6 a-6f)。
图4:扫描电子显微镜图像的骨折标本循环疲劳性试验。断裂表面;b .放大视图的箭头;c .横向断裂表面仪器,箭头表示裂缝。从左到右,概要,Profa文件黄金,ProTaper普遍,ProTaper黄金,黄金Profa锥度,ExactTaper H。
图5:扫描电子显微镜图像的骨折标本抗扭强度测试。答:断裂表面;b .放大视图的箭头;c .横向断裂表面的乐器。从左到右,概要,Profa文件黄金,ProTaper普遍,ProTaper黄金,黄金Profa锥度,ExactTaper H。
图6:侧表面的扫描电子显微镜图像的新的未使用的配置文件;答:Profa文件黄金b . ProTaper普遍;c . ProTaper金;d . Profa锥形黄金;E。ExactTaper H F。
差示扫描量热法
专业文件的DSC情节和Pro锥度普遍显示一个加热和冷却曲线,峰值和峰出现低于室温。Profa文件的DSC情节黄金和Profa锥形黄金显示单个加热和冷却曲线,峰值和峰出现高于室温。的DSC阴谋Pro锥形黄金加热曲线表现出连续两个峰,一个冷却曲线的峰值,峰值都高于室温。确切的DSC阴谋锥形H显示加热曲线的峰和两个分离的冷却曲线的峰值。加热曲线的峰值精确观察锥形H高于室温。表5总结了转变温度和相关能源的所有文件(图7 a-7f)。
图7:DSC的概要文件。答:Profa文件黄金;b . ProTaper普遍;c . ProTaper金;d . Profa锥形金;大肠ExactTaper H;f .上下曲线是加热和冷却曲线,分别。R年代和Rf,R-phase transformation-starting和最终温度;米年代和Mf、马氏体transformation-starting和最终温度;A年代和一个f温度、奥氏体transformation-starting和完成。
| 冷却 | 加热 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rs (°C) | 射频(°C) | ΔH (J / g) | 女士(°C) | Mf (°C) | ΔH (J / g) | (°C) | 房颤(°C) | ΔH (J / g) | |
| 配置文件 | 10.7 | -6.25 | 1.78 | 0.42 | 14.38 | 2.47 | |||
| Profa文件黄金 | 48.6 | 28.3 | 4.04 | 31.5 | 61.51 | 8.36 | |||
| ProTaper普遍 | 13.4 | -9.82 | 3.1 | 8.33 | 22.32 | 7.05 | |||
| ProTaper黄金 | 43.5 | 25.9 | 5.06 | 35.9 | 52.68 | 12.5 | |||
| Profa锥形黄金 | 44.8 | 16.3 | 4.9 | 25 | 50 | 6.6 | |||
| ExactTaper H | 38.43 | 28.1 | 4.15 | -29.02 | -63.28 | 4.88 | 23.1 | 43.75 | 13.88 |
表5所示。转变温度和能源相关的DSC测试镍钛文件的情节。
镍钛文件凸三角横断面设计和变量蜡烛显示更高的弯曲,弯曲抗性,UTS比凹三角形截面的文件和恒定的蜡烛。大锥顶端地区和更大的横截面积导致更高的抗弯强度和生产,这与先前的研究一致(15- - - - - -17]。屈曲的定义是突然横向偏转的文件,这发生在压缩负荷超过仪器的电阻(18]。仪器具有较高灵活性有更少的抗弯强度,较低抗弯性(19]。在这项研究中,皮尔森相关分析显示一个积极的适度弯曲相关性强,屈曲抗性,UTS皮尔逊(r = 0.431 ~ 0.767)。镍钛热处理的文件显示低弯曲和屈曲抗性。马氏体的柔软和韧性性能起着重要的作用在预防骨折的镍钛文件(20.]。马氏体相也具有良好的阻尼特性由于其孪生阶段结构的能量吸收能力(21]。镍钛文件通过热处理,具有马氏体在室温下,展示了卓越的抗循环疲劳和扭转断裂,也被报道在以前的研究22,23]。由于重复循环疲劳断裂发生压应力和拉应力时,仪器在弯曲旋转管(24]。由于重复弯曲应力是镍钛文件的循环疲劳断裂的原因,更灵活的仪器可以抗循环疲劳断裂12,20.]。乐器的灵活性是评估使用EM。NCF和新兴市场之间的相关性(r =−0.589 Pearson)意味着乐器具有更高的灵活性(EM)低抗循环疲劳断裂。抗弯强度也与灵活性。然而,在这项研究中,弯曲和循环疲劳强度之间的相关性是微不足道的(p = 0.053)。在这项研究中,循环抗疲劳强度(断裂)的镍钛文件受到设计和热处理的影响,及其交互作用是显著的。尽管ProTaper金,Profa锥度黄金,ExactTaper H显示相同的设计和制造通过热处理,ExactTaper H和ProTaper黄金是由R-phase在室温下,与Profa锥形黄金。R-phase是马氏体和奥氏体之间的一个过渡阶段就可以形成一个菱形的结构,在奥氏体和马氏体之间的转换25]。EM Rphase有低于马氏体、奥氏体和R-phase转换应变小于10%的马氏体转变26]。因此,存在R-phase可能占上循环抗疲劳强度ProTaper黄金和ExactTaper H相比Profa锥形黄金。在两个传统的镍钛文件,配置文件比ProTaper普遍更耐循环疲劳由于优越的灵活性,支持低抗弯强度和EM。总的来说,几何设计和冶金性能的影响循环抗疲劳强度。扭转断裂阻力的镍钛旋转工具包括两个评估。这些论坛有关“延性,”和生产,这是有关“机械阻力”(17,20.]。镍钛合金的延性变形能力可塑性没有骨折,当压力。20.Heat-treated NiTi files had greater ARF than conventional NiTi files owing to the ductile nature of martensite, which is consistent with previous studies[15,27]。镍钛R-phase组成的文件证明ARF最高。镍钛文件凸三角形截面有更高的生产比凹三角形截面和径向的土地。之间的距离中间的每个三角形的边和一个凸三角形的重心比这短,中间的应力集中可能更高的每一方(28,29日]。ProTaper普遍表现出最高的新兴市场,这说明刚度。因此,ProTaper普遍不建议弯曲河道由于运输的风险14,30.]。DSC情节的加热曲线表明,传统的镍钛器械,概要文件和ProTaper普遍,奥氏体结构在22°C。Profa文件黄金马氏体结构,Profa锥形黄金混合结构的奥氏体和马氏体22°C。ProTaper黄金混合状态的马氏体和Rphase,虽然ExactTaper H混合态的奥氏体、马氏体和R-phase 22°C。热处理导致镍钛器械的相组成,影响弯曲等力学性能,循环疲劳和扭转电阻。(图2 a-2d和7 a-7f)
总之,镍钛旋转文件的力学性能变化显著的设计和热处理设备(p < 0.05)。镍钛文件凸三角形截面和长节距长度显示更高的弯曲和屈曲抗性,和极限抗扭强度。镍钛文件制造使用热处理证明优越抗循环疲劳。
作者没有与本研究相关的利益冲突。
这项工作是支持格兰特于2021年在庆熙大学(khu - 20210146),并通过韩国国家研究基金会的资助(2021号雾r1f1a1045987)。