Influence of Loading Conditions on the Deformation Behavior of Human Enamel Studied by Instrumented Indentation

Halgaš, Radoslav; Dusza, Ján; Kaiferova, Jana; Kovácsova, Lucia; Markovská, N

doi:10.4028/www.scientific.net/kem.586.27

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 15 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Resin-composite materials are considered to be less hard and brittle and to cause less stress build-up in antagonistic teeth compared to ceramics. The present material's properties were within the range of data of human dentine from literature (indentation hardness of 0.4-1.1 GPa and indentation modulus of 12.2-22.9 GPa) [35][36][37]. As the elastic modulus also resembles that of dentin (approximately 15 GPa) [38], CAD/CAM composites could be considered when looking for a biomimetic approach for a dentine replacement [39].…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 72%

Martens Hardness of CAD/CAM Resin-Based Composites

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

(1) Background: The properties of CAD/CAM resin-based composites differ due to differences in their composition. Instrumented indentation testing can help to analyze these differences with respect to hardness, as well as energy-converting capabilities due to viscoelastic behavior. (2) Methods: Eleven materials were investigated using instrumented indentation testing. Indentation depth (hr), Martens hardness (HM), indentation hardness (HIT), indentation modulus (EIT), the elastic part of indentation work (ηIT), and indentation creep (CIT) were investigated, and statistical analysis was performed using one-way ANOVA, Bonferroni post-hoc test, and Pearson correlation (α = 0.05). (3) Results: All of the investigated parameters revealed differences between the analyzed materials. Besides the differences in hardness-associated parameters (hr, HM, and HIT), instrumented indentation testing demonstrated differences in energy-converting properties. The subsequent one-way ANOVA revealed significant differences (p < 0.001). A significant (p < 0.01, Pearson correlation >0.576) correlation between the materials and HM, HIT, or EIT was identified. (4) Conclusions: Due to the differences found in the energy-converting properties of the investigated materials, certain CAD/CAM resin-based composites could show superior stress-breaking capabilities than others. The consequential reduction in stress build-up may prove to beneficial, especially for implant-retained restorations or patients suffering from parafunctions.

show abstract

Section: Discussionsupporting

confidence: 72%

Martens Hardness of CAD/CAM Resin-Based Composites

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Dentin has the function of absorbing and distributing the applied stress. It has a distinct microstructure, composed of tubules, which are separated by intertubular dentin, which are responsible for the hydration of the tooth [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Evaluation of Static and Dynamic Hardness Tests of Dental Structures and Resin Restorative Composite

Teixeira

Gouvêa

Carvalho

et al. 2019

MSF

View full text Add to dashboard Cite

The goal of this study was to characterize the mechanical behavior of dentin, dental enamel and a nanoparticulate composite resin, used in dental restorations. This characterization was performed through the static and dynamic Vickers hardness test. As for the biological tissue assays, third included human molars were used. The nanoparticulate resinous composite was condensed into a matrix, measuring approximately 10x10x2mm. The obtained HV values were represented by hardness maps. The distribution of hardness values along the enamel and dentin structures occurred unevenly in the two hardness analyzes. For dental enamel, there were differences in hardness values when compared dynamic to static tests. This difference did not occur in dentin. It was observed that the mechanical behavior of the resinous composite resembled more the behavior of the dentin than the enamel.

show abstract

“…Отметим также исследования по измерению модуля Юнга, твердости и других механических характеристик дентина, включая характеристики ползучести, методом наноиндентирова-ния (см. работу [26] и приведенные в ней ссылки).…”

Section: Introductionunclassified

Вязкоупругость И Механизмы Пластичности Дентина Зубов Человека

Бородин¹,

Seyedkavoosi

Зайцев³

et al. 2018

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Рассмотрены теоретические модели вязкоупругого поведения и механизмов пластической деформации дентина зубов человека. С помощью теории линейной вязкоупругости, в которой ядра ползучести и релаксации имеют вид дробно-экспоненциальных функций, найдены численные значения мгновенного и долговременного модулей Юнга, а также других характеристик вязкоупругости дентина при одноосном сжатии. В качестве механизмов пластической деформации дентина предложены взаимное проскальзывание коллагеновых волокон в месте контакта их боковых поверхностей, отрыв этих волокон друг от друга и необратимое растяжение отдельных коллагеновых волокон. Показано, что для срабатывания второго механизма требуется меньшее напряжение, чем для срабатывания двух других. Исследованы модели соответствующих этим механизмам пластических зон в вершине трещины простого отрыва. Показано, что с ростом приложенного напряжения размер пластической зоны может вырасти от нескольких сотен нанометров до сотни микрометров. ВведениеДентин -это твердая ткань, которая составляет осно-ву зубов человека и животных [1][2][3][4][5][6][7][8]. В области коронки дентин покрыт эмалью, в области корня -цементом. По массе (объему) дентин примерно на 70% (50%) состоит из неорганических веществ, на 20% (25%) из органических и на 10% (25%) из воды. По структуре его можно отнести к развитым природным иерархическим композитам с тремя основными масштабными уровня-ми (рис. 1).Первый уровень представлен отдельными органи-ческими волокнами коллагена 1-го типа диаметром порядка 100 nm и неорганическими нанокристаллами гидроксиапатита кальция размером 20−50 nm, которые заполняют пространство между коллагеновыми волокна-ми (КВ). КВ -это пучки фибрилл, которые представля-ют собой полукристаллические структуры, образующие основную структурную единицу коллагена. Отдельные фибриллы имеют вид тонких удлиненных структур диаметром от 20 до 90 nm, которые могут достигать нескольких микрометров в длину. Они обладают харак-терной периодичностью в 64−67 nm, вызванной пере-крывающимся расположением спиралевидных молекул тропоколлагена, которые соединены между собой неко-торым непостоянным количеством ковалентных связей.На втором масштабном уровне КВ образуют сеточ-ную структуру, которая заполняет пространство между дентинными канальцами (ДК) -длинными однонаправ-ленными полостями диаметром 3−5 µm, отстоящими друг от друга на расстояния порядка 10 µm, по которым циркулирует дентинная жидкость. КВ ориентированы преимущественно перпендикулярно ДК.Рис. 1. Схематичное представление масштабных уровней дентина. 118

show abstract

Influence of Loading Conditions on the Deformation Behavior of Human Enamel Studied by Instrumented Indentation

Cited by 3 publications

References 15 publications

Martens Hardness of CAD/CAM Resin-Based Composites

Martens Hardness of CAD/CAM Resin-Based Composites

Evaluation of Static and Dynamic Hardness Tests of Dental Structures and Resin Restorative Composite

Вязкоупругость И Механизмы Пластичности Дентина Зубов Человека

Contact Info

Product

Resources

About