Investigation on synthesis and properties of isosorbide based bis-GMA analogue

The aim of this work was to synthesize and investigate properties of a novel dimethacrylic monomer based on bioderived alicyclic diol—isosorbide. Its potential as a possible substitute of 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)phenyl]propane (BISGMA), widely used in dental restorative materials and suspected for toxicity was assessed. The novel monomer was obtained in a three-step synthesis. First, isosorbide was etherified by a Williamson nucleophilic substitution and subsequently oxidized to isosorbide diglycidyl ether (ISDGE). A triphenyl phosphine catalyzed addition of methacrylic acid to ISDGE resulted in 2,5-bis(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)- 1,4:3,6-dianhydro-sorbitol (ISDGMA). The monomer obtained was photopolymerized using camphorquinone/2-(dimethylamino)ethyl methacrylate initiating system. Next, compositions with triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) were prepared and polymerized. Double bond conversion, polymerization shrinkage and water sorption of resulting polymers were determined. Selected mechanical (flexular strength and modulus, Brinell hardness) and thermomechanical (DMA analysis) properties were also investigated. BISGMA based materials were prepared as reference for comparison of particular properties

Odporność korozyjna stopu Co-Cr-Mo wykorzystywanego w stomatologii

The presented paper studies the effect of the casting technology on the corrosion resistance of Co-Cr-Mo alloy. The investigations were conducted on a commercial alloy with the brand name ARGELOY N.P SPECIAL (Co-Cr-Mo) produced by Argen as well as the same alloy melted and cast by the lost wax casting method performed by a dental technician. The corrosion behavior of the dental alloys in an artificial saliva was studied with the use of the following electrochemical techniques: open circuit potential and voltammetry. After the electrochemical tests, studies of the surface of the examined alloys were performed by means of a scanning electron microscope with an X-ray microanalyzer. The results of the electrochemical studies show that the dependence of the corrosion resistance on the microstructure associated with the recasting process is marginal. The results of the electrochemical studies of the considered alloy clearly point to their good corrosion resistance in the discussed environment.Zbadano wpływ technologii odlewania na odporność korozyjną stopu Co-Cr-Mo. Badaniom poddano stop komercyjny o nazwie handlowej ARGELOY N.P SPECIAL (Co-Cr-Mo) firmy Argen oraz ten sam stop przetopiony i odlany przez technika dentystycznego metodą traconego wosku. Zachowanie korozyjne badanego stopu w środowisku sztucznej śliny zostało zbadane przy użyciu technik elektrochemicznych: pomiaru potencjału bezprądowego, woltamperometrii cyklicznej. Po przeprowadzeniu badań elektrochemicznych wykonano badania powierzchni badanego stopu przy pomocy elektronowego mikroskopu skaningowego z mikroanalizatorem rentgenowskim. Wyniki badań elektrochemicznych wskazują, że na odporność korozyjną oraz mikrostrukturę stopu proces powtórnego odlania wpływa jedynie w niewielkim stopniu. Wyniki badań elektrochemicznych rozpatrywanego stopu wskazują jednoznacznie na ich dobrą odporność korozyjną w rozpatrywanym środowisku

Effect of Remelting of the Ni-22Cr-9Mo Alloy on its Microstructural and Electrochemical Properties

The Ni-Cr-Mo alloys are used as the alternative for the cobalt alloys in the manufacture of metal prosthetic elements, i.e. crowns, bridges and frame prostheses. The article attempts at a materials science characterization of the nickel-based alloy of the commercial name Argeloy N.P Be-Free by Argen. Within the study, examinations were made on the commercial alloy as well as the alloy which was remelted and cast by the los mould (lost wax) method. Observations of the microstructure were performed with the use of optical and electron scanning microscopy. Also, X-ray structural tests were conducted as well as corrosion resistance tests in an artificial saliva solution (pH = 6,7). It was demonstrated that the examined Ni-22Cr-9Mo alloy characterized in a dendritic structure typical of the cast materials. The X-ray qualitative phase analysis revealed the phase γ'(Ni) in both examined materials, as well as the presence of Cr23C6 type carbides and Nb2C, Ta2C (commercial alloy) and NbC, Ta4C0,04 (cast alloy) phases. The effect of the alloy’s remelting and the morphology of the passive layer on the corrosion resistance of the Ni-Cr-Mo alloy was examined

Influence of Simulated Physiological Solution to Corrosion Resistance of Ti6Al4V and Ti10Mo4Zr Alloys and Alloying Elements

Celem pracy było porównanie korozyjnego zachowania się najbardziej popularnego stopu tytanu Ti-6Al-4V, stosowanego na implanty biomedyczne, ze stopem Ti-10Mo-4Zr. Badania odporności korozyjnej zostały przeprowadzone w fizjologicznym roztworze Hank’a. Odporność korozyjną obu stopów porównano na podstawie badań potencjału korozyjnego i potencjo dynamicznych krzywych polaryzacyjnych wykonanych techniką liniowej woltamperometrii (LSV). Stop tytanu Ti-10Mo-4Zr posiada niższy moduł Younga wynoszący 74 ÷ 86 GPa niż stop Ti-6Al-4V (110 GPa). Jest wskazane, aby materiały metaliczne stosowane w implantologii wykazywały moduły Younga raczej niższe, to znaczy zbliżone do modułu Younga kości około 30 GPa. W związku z tym, biorąc pod uwagę właściwości mechaniczne, stop Ti-10Mo-4Zr jest bardziej atrakcyjnym materiałem przeznaczonym na implanty. Badania odporności korozyjnej w fizjologicznym roztworze Hank’a wykazały jednoznacznie, że stop Ti-10Mo-4Zr, podobnie jak stop Ti-6Al-4V, wykazuje bardzo dobra odporność na korozję. Wysoka odporność obu stopów tytanu jest związana z tworzeniem się termodynamicznie stabilnej i trwałej warstwy tlenkowej zawierającej głównie tlenek tytanu TiO2. Bardzo dobra odporność na korozję i korzystniejsze właściwości mechaniczne wskazują, że jednofazowy stop Ti-10Mo-4Zr jest bardzo atrakcyjnym materiałem przeznaczonym na implanty biomedyczne.The aim of this paper was the comparison of the corrosion behavior two titanium alloy Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr. Up to now Ti-6Al-4V alloy is common used as a bioimplants. Corrosion resistance tests for both Ti alloys have been performed in Hank's physiological solution. Corrosion resistance of both alloys were compared on the basis of the corrosion potential measurements and polarization curves obtained by means of linear voltammetry technique (LSV). Titanium alloy Ti-10Mo-4Zr has a lower Young’s modulus of about 74 GPa compare to Ti-6Al-4V alloy (110 GPa). It is desirable that the metallic materials used for implants should have a rather low Young's modules that is similar to the Young's modulus of human bones (30 GPa). Therefore, considering the mechanical properties the Ti-10Mo-4Zr alloy is very attractive as a material for bioimplants. The study of corrosion resistance in Hank's physiological solution clearly showed that the Ti-10Mo-4Zr like Ti 6Al-4V-shows very good resistance to corrosion. High corrosion resistance of both titanium alloys is related to the formation of thermodynamically stable oxide layer consists mainly of titanium dioxide TiO2. Very good corrosion resistance and favorable mechanical properties indicate that the single-phase Ti-10Mo-4Zr alloy is a very attractive material for biomedical implants

Influence of Fluoride and Lactic Acid to Corrosion Resistance of Titanium Alloys in Simulated Artificial Saliva Solution

Ze względu na powszechne wykorzystanie stopów tytanu w stomatologii, w pracy podjęto badania elektrochemiczne stopów tytanu: Ti-10Mo-4Zr i Ti-6Al-4V, których celem było określenie właściwości korozyjnych podczas ekspozycji w fizjologicznym roztworze sztucznej śliny, w temperaturze 37 °C, pH = 8,0 i swobodnym dostępie tlenu, a następnie modyfikacji roztworu poprzez dodatek kwasu mlekowego oraz fluorku sodu. Odporność korozyjną obu stopów porównano na podstawie badań potencjału korozyjnego i potencjodynamicznych krzywych polaryzacyjnych wykonanych techniką liniowej woltamperometrii (LSV).Titanium alloys are used in medicine and dentistry due to perfect combination of their high strength, corrosion resistance and biocompatibility. Currently, titanium alloys are among the most attractive metallic materials used to manufacture such implants as artificial hip joints, knee joints, intervertebral discs, screws securing the fracture. Most kinds of screws used in dentistry for basic fixing of ceramic dental prostheses are made from titanium alloys. Widespread use of titanium alloys in dentistry is the reason for electrochemical research on two titanium alloys: Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr. The aim of the research was to determine the corrosion when the alloy is exposed to physiological artificial saliva solution at the temperature of 37 °C, pH = 8.0 and in aerated solution and modification of saliva solution: added lactic acid and sodium fluoride

Material and corrosion studies of conventional Co-Cr-Mo-W alloys for frame construction casts in dental prosthetics

Podstawowe cechy jakimi powinny charakteryzować się materiały stosowane na protezy szkieletowe w stomatologii to biotolerancja w środowisku tkanek i płynów ustrojowych oraz duża odporność na korozję wżerową i szczelinową. Ważna jest również stabilność zespołu określonych własności fizyczno-mechanicznych (wysoka wytrzymałość, odpowiednia ciągliwość, twardość i odporność na ścieranie) oraz jednorodność składu chemicznego W pracy przedstawiono wyniki badań konwencjonalnych stopów odlewniczych Co-Cr-Mo-W stosowanych do wykonywania odlewów szkieletów protez ruchomych, koron i mostów w protetyce dentystycznej. Badania wykonano na czterech stopach Co-Cr-Mo-W o różnej zawartości Mo, W oraz innych domieszek. W pracy dokonano analizy mikrostruktury stopów z zastosowaniem mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego. Dodatkowo wykonano pomiary mikrotwardości metodą Vickersa oraz badania odporności korozyjnej. Dla każdego z badanych stopów Co-Cr-Mo-W wykreślono zależność potencjału stacjonarnego w funkcji czasu oraz wykonano badania woltamperometryczne w środowisku sztucznej śliny. Przeprowadzone obserwacje metalograficzne pozwoliły stwierdzić, że analizowane materiały charakteryzowały się budową dendrytyczną typową dla stopów odlewanych. Mikrostruktura ta jest chemicznie niejednorodna, złożona z austenitycznej osnowy składającej się z roztworu stałego kobaltu oraz chromu w rdzeniowej strukturze dendrytycznej. Stopy charakteryzowały się wysoką twardością. Wzrost mikrotwardości jest silnie determinowany występowaniem wydzieleń węglikowych M23C6, które zapewniają dużo silniejsze umocnienie stopu. Analizowane stopy wykazywały zbliżone przebiegi krzywych polaryzacji. Zachowanie elektrochemiczne stopów Co-Cr-Mo-W w dużej mierze zależy od zawartości w stopie chromu i molibdenu, pierwiastków, które przyczyniają się do pasywacji stopów.The basic characteristics of skeletal prosthetic materials used in dentistry are: biotolerance with tissues and body fluids, as well as high pitting and crevice corrosion resistance. Also important are such characteristics as: high strength, adequate ductility, hardness and abrasion resistance, as well as homogeneity of the chemical composition. The work presents the results of the studies of conventional Co-Cr-Mo-W casting alloys used in the production of frame casts of removable dentures, crowns and bridges in dental prosthetics. The studies were performed on four Co-Cr-Mo-W alloys of different contents of Mo, W and other additives. The work analyzes the alloys microstructures with the use of a light microscope and a scanning electron microscope. Additionally, hardness measurements were made by means of the Vickers method and corrosion resistance tests were conducted. For each examined Co-Cr-Mo-W alloy, the open circuit potential as a function of time was determined and voltamperometric tests were performed in artificial saliva. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. This microstructure was chemically inhomogeneous and consisted of an austenitic matrix formed by a solid cobalt solution and chromium in the core dendritic structure. The investigated alloys were characterized by high hardness. The increase in the microhardness was depended on the presence of carbide precipitates M23C6, which provide a much stronger reinforcement of the alloy. The analyzed materials exhibited a similar progress of the polarization curves. The electrochemical corrosion of Co-Cr-Mo-W alloys was depended on the content of chromium and molybdenum, which largely contributed to alloy passivation

Effect of Remelting of the Ni-22Cr-9Mo Alloy on its Microstructural and Electrochemical Properties

The Ni-Cr-Mo alloys are used as the alternative for the cobalt alloys in the manufacture of metal prosthetic elements, i.e. crowns, bridges and frame prostheses. The article attempts at a materials science characterization of the nickel-based alloy of the commercial name Argeloy N.P Be-Free by Argen. Within the study, examinations were made on the commercial alloy as well as the alloy which was remelted and cast by the los mould (lost wax) method. Observations of the microstructure were performed with the use of optical and electron scanning microscopy. Also, X-ray structural tests were conducted as well as corrosion resistance tests in an artificial saliva solution (pH = 6,7). It was demonstrated that the examined Ni-22Cr-9Mo alloy characterized in a dendritic structure typical of the cast materials. The X-ray qualitative phase analysis revealed the phase γ'(Ni) in both examined materials, as well as the presence of Cr23C6 type carbides and Nb2C, Ta2C (commercial alloy) and NbC, Ta4C0,04 (cast alloy) phases. The effect of the alloy’s remelting and the morphology of the passive layer on the corrosion resistance of the Ni-Cr-Mo alloy was examined. The results of the electrochemical tests show that the process of re-casting only slightly affects the corrosion resistance and the microstructure of the considered alloy. The roles of recasting process and the passive film homogeneity on the corrosion resistance of Ni-Cr-Mo dental alloy were reviewed. The results the electrochemical study show that the dependence of corrosion resistance on the microstructure associated with the recasting process is marginal

Reliability analysis of forest machines due to FMEA method

The article deals with the research of operational reliability of forest felling machines with the method FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) and its implementation for observed machines in the organization. Forwarders 810D by John Deere were chosen for this research. The research was realized in real operational conditions. Application of the FMEA method allows flexibility in case of unexpected situations and optimization of human potential abilities. FMEA tool is a tool preventing outages operational reliability and preventive tool for ensuring the maintenance of facilities. This paper explores and verifies the operational reliability theory in practical real-world conditions, resulting in a reduction in operating (variable) costs, minimization of failures and readiness and increased performance of observed machines