تحضير الخزفيات لمختلف التطبيقات

Abstract

The aim of this work was to determine the effect of temperature and boric oxide (B2O3) addition on sintering and properties of a newly developed dental porcelain prepared from local Algerian raw materials. Based on a preliminary work, the new selected composition was 75 wt.% feldspar, 20 wt.% quartz and 5 wt.% kaolin. It was prepared by sintering the mixture at different temperatures (1100–1250 °C). The optimum sintering conditions gave a relatively higher density (2.47 g/cm3) and excellent mechanical properties. The three point flexural strength and Martens micro-hardness of dental porcelains were 149MPa and 2600 MPa, respectively. The sintering temperature was lowered by about 25 and 50 °C for 3 and 5 wt.% B2O3 additions, respectively. But, it did not improve furthermore the samples density and their mechanical properties. It has also been found that B2O3 additions provoke a glass matrix composition variation which delays the leucite formation during sintering. Finally, any weight loss was recorded by the immersion of dental porcelain in the physiological solution for six months. L’objectif de ce travail, est l’étude de l’effet de la température et l’Oxyde de Bore (B2O3) additionné sur le frittage d’une nouvelle porcelaine dentaire (élaborée à partir des matières premières locales Algériennes) et ses propriétés mécaniques. La nouvelle composition choisie, fait appel à un apport pondéral présenté par : [75% Feldspath, 20% Quartz et 5% Kaolin], qui a été préparé par frittage sous différents degrés de températures allant de 1100°C jusqu’à 1250 °C. Les conditions optimales pour un bon frittage de ce mélange , ont enregistrées sous la température 1200 °C et pendant 2heures, en arrivant ainsi à une masse volumique relativement plus élevée (2,47 g/cm3) et à des excellentes propriétés mécaniques qui reflètent des valeurs moyennes de la contrainte de flexion et de la micro-dureté de Martens respectivement de l’ordre de 149 MPa et 2600 MPa chacune. L’addition du (B2O3), conduit à un décalage de la température de frittage par environ 25°C à 50 °C pour des échantillons avec un poids en (B2O3 ) allant respectivement de 3% à 5 % , malheureusement elle n'a pas pu améliorer la masse volumique des échantillons et leurs propriétés mécaniques. Egalement on a’ constaté que l’addition du ( B2O3), entraine une variation sur la composition de la matrice de verre, car elle retarde la formation de leucite pendant le frittage. Finalement, aucune perte de poids n’a été enregistrée lors de l’immersion de la porcelaine dentaire dans la solution physiologique et ceci pendant six mois. إن الهدف الأساسي من هذا البحث هو دراسة تأثير درجاة الحرارة و إضافة أكسيد البور (B2O3) على تلبيد بورسولان سني جديد(محضر انطلاقا من مواد أولية محلية) و خصائصه الميكانيكية. لأجل ، DD تحضير هذا المركب قمنا بمزج 75% وزنا فيلدسبات، 20% وزنا كوارتزو 5% وزنا كاولان 1 حيث تمت المعالجة الحرارية لهذا المركب عند درجات الحرارة 1100-1250 °C أين سجلنا الشروط المثلى لتلبيد هذا المركب درجة الحرارة 1200 (°C خلال الزمن 2h) لتصل الكتلة الحجمية إلى 2.47 g.cm-3 أما الخصائص الميكانيكية فقد أعطت النتائج 2600 MPa و 149 MPa لكل من الصلادة المجهرية لمارتنس و مقاومة الثني على الترتيب. ساهمت إضافة B2O3 في خفض درجة حرارة التلبيد لمركب البورسولان السني ب 25 و 50 °C وذلك بإضافة نسبة 3 و 5 % وزنا على الترتيب، لكن هذه الإضافة لم تعطي أي تحسن في قيم الكتلة الحجمية أو الخصائص الميكانيكية. إذ أن إضافة أكسيد البور تغير من تركيب الطور الزجاجي للبورسولان السني وذلك لأنها تعرقل تشكل اللوسيت خلال عملية التلبيد. في الأخير أثبت مركب البورسولان السني صموده في محلول ملحي فسيولوجي إذ لم يعطي أي فقدان في الكتلة و لمدة وصلت إلى 6 أشهر.