Development of Cu-Al-Ni alloy for dental post and core application
Issued Date
2023
Copyright Date
2012
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xii, 142 leaves : col. ill.
Access Rights
restricted access
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (Ph.D. (Dental Biomaterials Science))--Mahidol University, 2012
Suggested Citation
Apiwat Rittapai Development of Cu-Al-Ni alloy for dental post and core application. Thesis (Ph.D. (Dental Biomaterials Science))--Mahidol University, 2012. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/20.500.14594/89556
Title
Development of Cu-Al-Ni alloy for dental post and core application
Alternative Title(s)
การพัฒนาโลหะเจือทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิ้ล สำหรับเดือยฟันทางทันตกรรม
Author(s)
Abstract
Generally, the technique used for replacement of the tooth is "posts and cores". Noble and semi-precious dental alloys have numerous excellent properties, but they are expensive and unaffordable for lots of patients. The copper-aluminum-nickel alloy is a reasonably priced alternative, and theoretically is perceived as corrosion resistant. Therefore, this situation could potentially be a prototype to develop a base-metal alloy for dental post and core application, and generate dentistry that is more affordable to patients. Sixteen groups of experiment alloys, with varying proportions 0, 3, 6, 9 wt % Al and 0, 2, 4, 6 wt % Ni, were prepared and their properties were evaluated. As generated by the biocompatibility characteristic, the 6 wt % Ni series was inappropriate for use for this purpose, due to its high toxicity. Also, the 12 wt % Al series was not suitable due to its high brittleness and low castability. Additionally, the 0 wt % Ni series revealed extremely low strength and elongation, and the 6 wt % Al series exhibited only a small amount of modulus to withstand mastication in the mouth. As a result, the 9 wt % Al with the combination of 2 wt % Ni and 4 wt % Ni series not only produced appropriate modulus of elasticity (63.9±5.1 to 139.1±14.2 GPa), predictable on the point of dental gold alloy, and presented higher corrosion resistance than the others, but also had a value of 0.2 % proof strength (180.4±5.8 to 198.2±3.4 MPa), which complied with the ISO standard of at least 180 MPa. In conclusion, the 9 wt % Al in the combination of 2 wt % Ni and 4 wt % Ni series has the potential to present for dental post and core application, and is capable of being used for further development as good quality post-and-core material.
โดยทั่วไปแล้วโลหะที่ใช้ในการบูรณะฟันสำหรับงาน post and core ทางทันตกรรมเป็นโลหะเจือชนิด noble และ semi-precious ซึ่งมีคุณสมบัติที่ดีมาก แต่โลหะเหล่านั้นมีราคาแพง ผู้ป่วยจึงมีโอกาศเข้าถึงการรักษาได้น้อย โลหะเจือทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล มีราคาที่ถูกกว่า และมีคุณสมบัติ ต้านทานการกร่อนได้เป็นอย่างดี ดัวยเหตุนี้จึงเหมาะสมในการนำมาเป็นต้นแบบในการพัฒนาเป็นโลหะเจือชนิด basemetal เพื่อใช้ในงานชนิดนี้ซึ่งจะทำให้ผู้ป่วยได้มีโอกาศเข้าถึงการรักษามากขึ้น โลหะเจือทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล จำนวน 16 กลุ่ม ถูกหลอมตามกระบวนการทางโลหะวิทยา โดยมีสัดส่วนโดยน้ำหนักของอลูมิเนียม 0, 3, 6, 9 % นิกเกิล 0, 2, 4, 6 % และทองแดงเป็นสัดส่วนสมดุล แล้วทำการทดสอบและประเมินคุณสมบัติของโลหะเจือทองแดงนี้ ตามที่ระบุใน ISO International Standard ที่เกี่ยวข้อง ผลจากการทดสอบแล้วทำการประเมินพบว่าในกลุ่มที่มีสัดส่วนนิกเกิล 6 % มีความเป็นพิษสูงที่สุด กลุ่มที่มีสัดส่วนอลูมิเนียม 12 % มี brittleness สูงมาก ในขณะที่มี castability ต่ำ เช่นเดียวกับกลุ่มของอลูมิเนียม 6 % ทำให้ modulus ต่ำมากไม่สามารถต้านทานกับแรงภายในช่องปากได้ ส่วนกลุ่มที่ไม่มีสัดส่วน ของนิกเกิลอยู่เลยพบว่า tensile strength และ elongation ต่ำเกินไป ไม่เหมาะสมที่จะใช้สำหรับวัตถุประสงค์นี้ กลุ่มที่มีสัดส่วนอลูมิเนียม 9 % โดยมีนิกเกิล 2 % และ 4 % เป็นองค์ประกอบ มีค่า modulus อยู่ ระหว่าง 63.9±5.1 กับ 139.1±14.2 GPa เทียบเท่ากับสมบัติของโลหะเจือทอง และมีความต้านทานการกัด กร่อน สูงกว่ากลุ่มอื่น ๆ อีกทั้งค่า 0.2 % proof strength มีค่าอยู่ระหว่าง 180.4±5.8 กับ 198.2±3.4 MPa สอดคล้องกับค่ามาตรฐานของ ISO ซึ่งกำหนดให้ต้องมีค่าอย่างน้อย 180 MPa ดังนั้นโดยสรุป กลุ่มโลหะเจือทองแดง อลูมิเนียม 9 % ที่มี นิกเกิล สัดส่วน 2 % และ 4 % เป็น องค์ประกอบมีสมบัติเหมาะสมในการนำไปใช้บูรณะฟัน สำหรับงาน post and core ทางทันตกรรม และมี ศักยภาพในการที่จะนำไปพัฒนาเป็นวัสดุทันตกรรมที่คุณภาพต่อไป
โดยทั่วไปแล้วโลหะที่ใช้ในการบูรณะฟันสำหรับงาน post and core ทางทันตกรรมเป็นโลหะเจือชนิด noble และ semi-precious ซึ่งมีคุณสมบัติที่ดีมาก แต่โลหะเหล่านั้นมีราคาแพง ผู้ป่วยจึงมีโอกาศเข้าถึงการรักษาได้น้อย โลหะเจือทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล มีราคาที่ถูกกว่า และมีคุณสมบัติ ต้านทานการกร่อนได้เป็นอย่างดี ดัวยเหตุนี้จึงเหมาะสมในการนำมาเป็นต้นแบบในการพัฒนาเป็นโลหะเจือชนิด basemetal เพื่อใช้ในงานชนิดนี้ซึ่งจะทำให้ผู้ป่วยได้มีโอกาศเข้าถึงการรักษามากขึ้น โลหะเจือทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล จำนวน 16 กลุ่ม ถูกหลอมตามกระบวนการทางโลหะวิทยา โดยมีสัดส่วนโดยน้ำหนักของอลูมิเนียม 0, 3, 6, 9 % นิกเกิล 0, 2, 4, 6 % และทองแดงเป็นสัดส่วนสมดุล แล้วทำการทดสอบและประเมินคุณสมบัติของโลหะเจือทองแดงนี้ ตามที่ระบุใน ISO International Standard ที่เกี่ยวข้อง ผลจากการทดสอบแล้วทำการประเมินพบว่าในกลุ่มที่มีสัดส่วนนิกเกิล 6 % มีความเป็นพิษสูงที่สุด กลุ่มที่มีสัดส่วนอลูมิเนียม 12 % มี brittleness สูงมาก ในขณะที่มี castability ต่ำ เช่นเดียวกับกลุ่มของอลูมิเนียม 6 % ทำให้ modulus ต่ำมากไม่สามารถต้านทานกับแรงภายในช่องปากได้ ส่วนกลุ่มที่ไม่มีสัดส่วน ของนิกเกิลอยู่เลยพบว่า tensile strength และ elongation ต่ำเกินไป ไม่เหมาะสมที่จะใช้สำหรับวัตถุประสงค์นี้ กลุ่มที่มีสัดส่วนอลูมิเนียม 9 % โดยมีนิกเกิล 2 % และ 4 % เป็นองค์ประกอบ มีค่า modulus อยู่ ระหว่าง 63.9±5.1 กับ 139.1±14.2 GPa เทียบเท่ากับสมบัติของโลหะเจือทอง และมีความต้านทานการกัด กร่อน สูงกว่ากลุ่มอื่น ๆ อีกทั้งค่า 0.2 % proof strength มีค่าอยู่ระหว่าง 180.4±5.8 กับ 198.2±3.4 MPa สอดคล้องกับค่ามาตรฐานของ ISO ซึ่งกำหนดให้ต้องมีค่าอย่างน้อย 180 MPa ดังนั้นโดยสรุป กลุ่มโลหะเจือทองแดง อลูมิเนียม 9 % ที่มี นิกเกิล สัดส่วน 2 % และ 4 % เป็น องค์ประกอบมีสมบัติเหมาะสมในการนำไปใช้บูรณะฟัน สำหรับงาน post and core ทางทันตกรรม และมี ศักยภาพในการที่จะนำไปพัฒนาเป็นวัสดุทันตกรรมที่คุณภาพต่อไป
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Department
Faculty of Dentistry
Degree Discipline
Dental Biomaterials Science
Degree Grantor(s)
Mahidol University