Werkstoffkundliche Untersuchung zum Titan-Keramik-Verbund

Röver, Christian

Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit war erstmals eine ausführliche Untersuchung der Scherhaftfestigkeit keramisch verblendeter Ti6Al7Nb-Prüfkörper und der Vergleich der ermittelten Verbundhaftfestigkeitswerte mit Reintitan. Weiterhin sollte zum einen die Toleranz einiger Titan–Keramik–Verbundsysteme bezüglich der Varianz wichtiger Verarbeitungsparameter erörtert werden. Zum anderen wurde in diesem Zusammenhang der für den Verbund bedeutungsvollste Einflussfaktor analysiert. Desweiteren stand eine Gegenüberstellung der Haftfestigkeit von 4 aktuellen Titankeramiken im Vordergrund der Untersuchungen. Die Festigkeit des Verbundes sollte durch Druckbelastung nach DIN EN ISO 10477 bis zum Bruch geprüft werden. Im Anschluss wurden mit Hilfe makroskopischer Betrachtungen sowie rasterelektronenmikroskopischer Untersuchungen die durch die Scherversuche erhaltenen Bruchkörper analysiert und der für das Verbundversagen verantwortliche Bereich ermittelt. Für die Untersuchungen standen die Ti6Al7Nb-Legierung Girotan®L sowie das unlegierte Titan (Grad 2) Girotan®R (beide Amann Girrbach GmbH, Deutschland) sowie die Keramikmassen Creation Ti® (WilliGeller Creation Ti®, Schweiz), Triceram® (Esprident, Deutschland), Vita®-Titankeramik (Vita Zahnfabrik, Deutschland) und Tizian® (Schütz-Dental, Deutschland) zur Verfügung. Mit durchschnittlich 24,5 MPa entwickelte Creation Ti® auf der Titanlegierung Girotan®L unter Beachtung der Herstellerangaben die höchste Verbundhaftfestigkeit aller durchgeführten Prüfserien. Wir stellten signifikant höhere Scherhaft-festigkeitswerte gegenüber den keramisch verblendeten Reintitanplättchen, als auch den anderen genutzten Titankeramiken fest. Die Untersuchungen zeigten weiterhin die geringe Toleranzfähigkeit moderner Titan-Keramik-Systeme. Kleinste Abweichungen der vom Hersteller angegebenen Verarbeitungsparameter führten überwiegend zu einer signifikanten Abnahme der Verbundhaftfestigkeit.

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Röver, Christian: Werkstoffkundliche Untersuchung zum Titan-Keramik-Verbund. 2010.

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