بررسی اثر سایز و مقدار ذرات نانو سیلیکای آمورف بر چقرمگی شکست کامپوزیت رزین دندانی

به دلیل اهمیت ویژه کامپوزیت های دندانی در دندانپزشکی ترمیمی و ضعف این مواد در خواصی نظیر چقرمگی و سرعت سایش بالا، مطالعه خواص مکانیکی کامپوزیت های دندانی از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف از این تحقیق ارزیابی اثر مقدار و اندازه نانوذرات بر چقرمگی شکست کامپوزیت های دندانی با ماتریس رزین بود.
مطالعه بصورت تجربی و آزمایشگاهی انجام شد. ذرات سیلیکا در دو متوسط اندازه ذره ای (mean particle size)12 نانومتر و 40 نانومتر انتخاب شدند. نانوذرات سیلیکا با استفاده از عامل جفت کننده سیلانی Ɣ- methacryloxypropyltrimethoxysolane γ-MPS اصلاح سطح شدند. اصلاح سطح پرکننده ها با استفاده از سیلان توسط آزمون های FTIR و TGA مورد ارزیابی و تایید قرار گرفت. کامپوزیت ها با درصدهای وزنی مختلف از پرکننده، در ده گروه مجزا آماده شدند. کامپوزیت های حاوی نانوذرات 12 نانومتری (0، 15، 20، 25 و 30% وزنی/وزنی) و 40 نانومتری (0، 25، 35، 45، 50 و %53 وزنی/وزنی) به لحاظ چقرمگی شکست بررسی شدند. چگونگی شکست و نیز توزیع ذرات پرکننده درون ماتریس پلیمری نیز به ترتیب توسط SEM و TEM مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون ها به روش ANOVA مورد ارزیابی و تحلیل آماری قرار گرفت.
نتایج آزمون ها نشان دهنده افزایش قابل توجه چقرمگی شکست به دنبال افزایش مقدار پرکننده بود. این افزایش دارای یک حد بهینه است و پس از آن چقرمگی شکست مجددا کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که چقرمگی شکست در کامپوزیت های حاوی نانوذرات 12 نانومتری بصورت معنی داری بالاتر از چقرمگی شکست در کامپوزیت های حاوی نانوذرات 40 نانومتری است (0/03=p).
اندازه ذرات فاز پراکنده بر چقرمگی شکست نانوکامپوزیت تاثیرگذار است و با کاهش اندازه ذرات فاز پراکنده چقرمگی شکست کامپوزیت افزایش می یابد. چقرمگی شکست با افزایش مقدار پرکننده، افزایش یافته است، اما این افزایش دارای یک حد بهینه است.