نوع مقاله : مقاله‌های پژوهشی

چکیده

مقدمه: با توجه به اهمیت سیمان‌های گلاس‌آینومر در دندان‌پزشکی و خواص مکانیکی ضعیف آنها، هدف از اجرای این پژوهش، ارتقای خواص مکانیکی سیمان گلاس‌آینومر، به وسیله‌ی ساخت نانوکامپوزیت گلاس‌آینومر- نانولوله‌ی کربنی- بغدادیت با استفاده از افزودنی‌های نانولوله‌ی کربنی و نانوذرات بغدادیت بود. 
مواد و روش‌ها: در این تحقیق تجربی- آزمایشگاهی، برای تهیه‌ی کامپوزیت گلاس‌آینومر- نانولوله‌ی کربنی- بغدادیت، نانولوله‌ی کربنی با درصد وزنی 0/5  و نانوذرات بغدادیت در مقادیر یک، سه و پنج درصد وزنی به جزء سیمانی گلاس‌آینومر تجاری (Fuji ІІ GC) افزوده شدند. سپس نمونه‌ها توسط آزمون‌های استحکام فشاری، استحکام خمشی به روش سه نقطه‌ای و استحکام کششی قطری مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین سطح شکست نمونه‌ها پس از آزمون استحکام فشاری، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM (Scanning electron microscopy) بررسی شد. تحلیل آماری با استفاده از تحلیل واریانس یک‌سویه ANOVA انجام شد و تفاوت‌ها بین مقادیر نتایج، در صورتی که (p value < 0/05) بود، معنی‌دار در نظر گرفته شد (n = 3).
یافته‌ها: بر اساس نتایج حاصل از آزمون‌های مکانیکی، کامپوزیت حاوی 0/5 درصد وزنی نانولوله‌ی کربنی و یک درصد وزنی بغدادیت، دارای بیشترین استحکام فشاری، خمشی و کششی بود. همچنین تصاویر SEM کاهش حفرات در ساختار کامپوزیت و به دنبال آن، کاهش تمرکز تنش و انتشار ترک را تأیید نمود که این امر استحکام مکانیکی بالاتر ماده را فراهم می‌سازد.
نتیجه‌گیری: بنابر نتایج به دست آمده، مناسب‌ترین نمونه برای کاربرد در مصارف دندان‌پزشکی و ارتوپدی تحت بار، سیمان گلاس با 0/5 درصد وزنی نانولوله‌ی کربنی و یک درصد وزنی نانوذرات بغدادیت می‌باشد. 
کلید واژه‌ها: سیمان گلاس‌آینومر، نانولوله‌ی کربنی، بغدادیت، استحکام فشاری، استحکام کششی، استحکام خمشی.

عنوان مقاله [English]

Preparation and Investigation of Mechanical Properties of Glass Ionomer Cement/Carbon Nanotube/Baghdadite Nanocomposite Abstract

چکیده [English]

Introduction: Considering the importance of glass-ionomer cements (GICs) in dentistry and their poor mechanical properties, the aim of this study was to improve their mechanical properties by manufacturing a glass-ionomer‒carbon nanotube‒baghdadite nanocomposite by adding carbon nanotubes and baghdadite nanoparticles.
Materials & Methods: In the present experimental study, carbon nanotubes with 0.5 wt% and baghdadite nanoparticles in 1, 3 and 5 wt% were added to the cement component of a commercial glass-ionomer cement (Fuji ІІ GC) for preparing glass-ionomer‒carbon nanotube‒baghdadite nanocomposite. Then the mechanical properties of the samples were evaluated by the cold compressive strength (CCS), three-point flexural strength (FS) and diametral tensile strength (DTS) tests. In addition, the fractured sample surfaces were evaluated after the compressive strength test under a scanning electron microscope. Data were analyzed with one-way ANOVA at a significance level of p value < 0.05. A total of three samples were evaluated (n = 3).
Results: Based on the results of mechanical tests, the composite containing 0.5 wt% of carbon nanotubes and 1 wt% of baghdadite nanoparticles exhibited the highest compressive strength, diametral tensile strength and flexural strength. In addition, SEM micrographs indicated a decrease in pores in the composite structure and a decrease in stress concentration and propagation of cracks, resulting in an increase in the mechanical strength of samples.
Conclusion: According to the results, the most appropriate sample for dental and orthopedic applications in load-bearing areas is glass-ionomer cement containing 0.5 wt% carbon nanotubes and 1 wt% baghdadite.
Key words: Baghdadite, Carbon nanotube, Compressive strength, Flexural strength, Glass-ionomer cement, Tensile strength.