Effect of Microstructural Features and Al۲O۳ Doping on Aging Resistance, Mechanical Properties and Crack Propagation in ۳Y-TZP Plate Ceramics for Dental Restorations: A Comprehensive Peridynamics Study
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 10
فایل این مقاله در 32 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_MACS-12-3_007
تاریخ نمایه سازی: 2 تیر 1404
چکیده مقاله:
This study investigates the effects of microstructural features, nanoporosity, and micro-cracks on macro-crack propagation in ۳Y-TZP plate ceramics doped with Al۲O۳ (۰ to ۰.۵ wt%) for dental restoration applications, utilizing peridynamics (PD) theory for the first time. The research employs ordinary state-based PD to offer new insights into these interactions. Materials are synthesized through high-energy ball milling of ZrO۲ powders at ۱۵۰۰ °C for ۲ h. Mechanical properties, including density, average porosity diameter, Young’s modulus, Poisson’s ratio, and fracture toughness (KIC), are rigorously assessed. Results indicate that increasing Al۲O۳ content to ۰.۵ wt% enhances relative density, hardness, Young's modulus, KIC, and flexural strength to ۹۹.۵%, ۱۵.۱ GPa, ۲۸۰ GPa, ۹.۹۷ MPa·m۱/۲, and ۳۵۵ MPa, respectively, while low-temperature degradation over ۸۰۰ h shows that Al۲O۳ doping significantly reduces aging kinetics. PD simulations demonstrate that micro-cracks substantially affect crack propagation, revealing a ۱۵% reduction in macro-crack speeds compared to FEM results. This research enhances the understanding of dental ceramics and establishes a foundation for analyzing fractures in dental restoration ceramics using PD.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Alireza Moradkhani
Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
Mohammad Hoseinpour Gollo
Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
Valiollah Panahizadeh
Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :