Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2025 Том 23, Випуск 4
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Open Access

O. V. SAVVOVA1, I. V. YANISHYN2, O. I. FESENKO1, O. L. FEDOTOVA2, O. V. BABICH1, Yu. O. SMYRNOVA1, and D. A. BULAVINA1

1O. M. Beketov National University of Urban Economy in Kharkiv, 17, Chornoglazivska Str., UA-61002 Kharkiv, Ukraine
2Kharkiv National Medical University, 4, Nauky Ave., UA-61022 Kharkiv, Ukraine

The Mechanism of Nucleation in Glass-Ceramic Materials Based on Lithium Disilicate with Increased Fracture Toughness

1041–1057 (2025)

PACS numbers: 62.20.Qp, 62.25.Mn, 68.35.bj, 68.37.Hk, 68.70.+w, 81.05.Pj, 87.85.Rs

Надійшла 10 січня 2025 р.

Проаналізовано інноваційні напрями розвитку нових видів конкурентоспроможних матеріялів для стоматології задля вирішення важливих соціяльних задач щодо поліпшення якости життя людей і невідкладної допомоги у кризових ситуаціях. Проведено порівняльну оцінку властивостей та областей застосування комерційних стоматологічних матеріялів і визначено перспективність застосування склокристалічних матеріялів на основі дисилікату Літію для вирішення проблем довгострокової функціональности. Обрано критерії, за якими визначають формування високоміцної ситалізованої наноструктури скломатриці та забезпечення потрібних властивостей склокристалічного матеріялу в умовах низькотемпературної синтези. Розроблено склади стекол і досліджено характер їхньої кристалізації. Визначено механізм зародкоутворення й умови формування дендритної структури дослідних стекол у процесі термічного обробляння. Досліджено експлуатаційні властивості розроблених склокристалічних матеріялів і встановлено можливість одержання конкурентоздатних матеріялів у відповідності до DIN EN ISO 13485 з підвищеними показниками тріщиностійкости K1c = 5,0 МПа·м1/2.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: склокристалічні матеріяли, дисилікат Літію, наноструктура, дендритна структура, тріщиностійкість, стоматологія

Цитування:
O. V. Savvova, I. V. Yanishyn, O. I. Fesenko, O. L. Fedotova, O. V. Babich, Yu. O. Smyrnova, and D. A. Bulavina, The Mechanism of Nucleation in Glass-Ceramic Materials Based on Lithium Disilicate with Increased Fracture Toughness, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 23, No. 4: 1041–1057 (2025); https://doi.org/10.15407/nnn.23.04.1041
ЛІТЕРАТУРА
  1. L. Vaiani, A. Boccaccio, A. E. Uva, G. Palumbo, A. Piccininni, P. Guglielmi, S. Cantore, L. Santacroce, I. A. Charitos, and A. Ballini, J. Funct. Biomater., 14, No. 3: 146 (2023); https://doi.org/10.3390/jfb14030146
  2. H. Y. Shi, R. Pang, J. Yang, D. Fan, H. Cai, H. B. Jiang, J. Han, E. S. Lee, and Y. Sun, Biomed. Res. Int., 2022, No. 1: 8451445 (2022); https://doi.org/10.1155/2022/8451445
  3. A. Warreth and Y. Elkareimi, Saudi Dent. J., 32, No. 8: 365 (2020); https://doi.org/10.1016/j.sdentj.2020.05.004
  4. C. G. Soubelet, C. A. Grillo, G. Suárez, and F. M. Stabile, Ceram. Int., 50, No. 9, Pt. A: 14347 (2024); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.01.34
  5. S. Kongkiatkamon, D. Rokaya, S. Kengtanyakich, and C. Peampring, Peer J., 11, No. 2: e15669 (2023); https://doi.org/10.7717/peerj.15669
  6. S. Ban, Materials, 14, No. 17: 4879 (2021); https://doi.org/10.3390/ma14174879
  7. S. Ahmed, M. Zhang, V. Koval, L. Zou, Z. Shen, R. Chen, B. Yang, and H. Yan, J. Am. Ceram. Soc., 105, No. 2: 1106 (2022); https://doi.org/10.1111/jace.18139
  8. G. A. Khater and E. M. Safwat, J. Non-Cryst. Solids, 563: 120810 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.120810
  9. M. S. Dahiya, V. K. Tomer, and S. Duhan, Woodhead Publishing Series in Biomaterials Applications of Nanocomposite Materials in Dentistry (Eds. A. M. Asiri, Inamuddin, and A. Mohammad) (Woodhead Publishing: 2019), p. 1-25; https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813742-0.00001-8
  10. F. Soleimani, H. A. Babaei, and M. Soleimani, Ceram. Int., 48, No. 15: 22545 (2022); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.0
  11. K. Li, H. Kou, and C. Ning, J. Non-Cryst. Solids, 552: 120443 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2020.120443
  12. S. Brandt, A. Winter, H.-C. Lauer, F. Kollmar, S.-J. Portscher-Kim, and G. E. Romanos, Materials, 12, No. 3: 462 (2019); https://doi.org/10.3390/ma12030462
  13. B. de F. Vallerini, L. D. Silva, M. de O. C. Villas-Bôas, O. P. Filho, E. D. Zanotto, and L. A. P. Pinelli, Ceram. Int., 50, No. 1: 188 (2024); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.10.093
  14. O. V. Savvova, G. K. Voronov, V. L. Topchiy, and Yu. O. Smyrnova, Chemistry & Chemical Technology, 12, No. 3: 391 (2018); https://doi.org/10.23939/chcht12.03.39
  15. O. V. Savvova, V. L. Topchyi, O. V. Babich, and R. O. Belyakov, Strength. Mater., 50, No. 2: 874 (2019); https://doi.org/10.1007/s11223-019-00034-3
  16. Y. R. Zhang, W. Du, X. D. Zhou, and H. Y. Yu, Int. J. Oral. Sci., 6, No. 2: 61 (2014); https://doi.org/10.1038/ijos.2014.21
  17. K. Chu, C. Zhao, and F. Ren, Biosurface and Biotribology, 7, No. 4: 228 (2021); https://doi.org/10.1049/bsb2.12022
  18. K. Sarna-Boś, K. Skic, P. Boguta, A. Adamczuk, M. Vodanovic, and R. Chałas, Micron, 172: 103485 (2023); https://doi.org/10.1016/j.micron.2023.103485
  19. S. P. Ho, S. J. Marshall, M. I. Ryder, and G. W. Marshall, Biomaterials, 28, No. 35: 5238 (2007); https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2007.08.031
  20. O. Savvova, O. Babich, M. Kuriakin, A. Grivtsova, and V. Topchiy, Functional Material, 24, No. 3: 1 (2017); https://doi.org/10.15407/fm24.02.311
  21. M. E. Glicksman, Handbook of Crystal Growth (Eds. T. Nishinaga) (Waltham, MA, USA: 2015), p. 669; https://doi.org/10.1016/B978-0-444-56369-9.00016-2
  22. A. Ayyagari, V. Hasannaeimi, H. Arora, and S. Mukherjee, Sci. Rep., 8: 906 (2018); https://doi.org/10.1038/s41598-018-19488-7
  23. S. Hossain and N. M. Ravindra, TMS-2019 148th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings (2019), p. 1643; https://doi.org/10.1007/978-3-030-05861-6_153