Состав керамических масс, применяемых для изготовления металлокерамических протезов
Лекция №12
Материалы для керамических и металлокерамических протезов. Искусственные зубы, виды, их свойства.
Преимущества металлокерамических протезов
Металлокерамические коронки представляют собой литой металлический каркас, на который нанесено в процессе обжига керамическое покрытие. Прочность таких протезов возрастает в три раза по сравнению с цельнокерамическими, поскольку металл является барьером для распространения микротрещин в толще керамического покрытия.
Долговечность металлокерамической реставрации обеспечивается двумя аспектами. Во-первых, дизайном протеза, который позволит обеспечить равномерное распределение окклюзионной нагрузки, избегая чрезмерной концентрации жевательного давления. Во-вторых, прочностью связи между разными по химической природе материалами: керамикой и металлом. Прочность этой связи, в свою очередь, обеспечивается тремя механизмами:
1. механической ретенцией;
2. химической связью между оксидами металлов и керамическими материалами;
3. действием напряжений сжатия.
Металлокерамические коронки можно устанавливать и на передние, и на жевательные зубы. Они достаточно прочны, чтобы выдержать сильное давление при откусывании пищи, и в то же время имеют прекрасный внешний вид.
В зависимости от конкретной ситуации металлокерамическую коронку можно изготовить так, чтобы фарфор покрывал только определённые её стороны, которые видны при улыбке и разговоре, а остальные части коронки делают полностью металлическими.
|
|
|
Кроме того, что протез должен служить украшением своего владельца, он ещё должен выдерживать огромные механические нагрузки во время жевания.
Механизмы прочности связи между керамикой и металлом
Одним из способов повышения прочности коронок – глазурование внутренней поверхности, но это неосуществимо на практике. Другая возможность – обеспечение связи керамики с металлически субстратом, что позволит эффективно избавиться от микроскопических трещин и значительно повысить прочность зубного протеза. Это стало основной предпосылкой к разработке систем металлокерамики. Концепция основана на том же самом принципе, который применён при создании керамики, фиксируемой полимерными адгезивами, где микротрещины на контактной поверхности реставрации не образуются, благодаря связи керамического материала не с металлами, а со структурой эмали или дентина. Доказано, что металлокерамические коронки в три раза прочнее, чем цельнокерамические. Коронки состоят из литого металлического каркаса, на который нанесено в процессе обжига керамическое покрытие. При достаточно прочной связи между металлом и керамикой вредное влияние микротрещин на внутренней поверхности керамики устраняется, так как благодаря своей высокой прочности металл служит барьером для развития трещин. Хорошее качество металлокерамического протеза зависит от качества связи между металлом и керамикой.
|
|
|
Важным фактором, влияющим на способность керамического материала образовывать связь с металлами, является степень температурного соответствия между металлом и керамикой. Если несоответствие будет слишком большим, во время охлаждения зубного протеза после обжига будут развиваться высокие напряжения. Эти напряжения могут оказаться достаточными для того, чтобы привести к разрушению или растрескиванию керамики.
Природа связи между металлическим каркасом и керамикой изучена глубоко, и в настоящее время считается, что в образовании связи участвуют три механизма:
1. механическая ретенция;
2. химическое взаимодействие;
3. действие напряжений сжатия.
Механическая ретенция
Механическая ретенция возникает, когда керамический расплав затекает в микроскопические поднутрения на поверхности металла. Шероховатость поверхности металла повышают путём пескоструйной обработки или шлифованием. Благодаря этим процедурам увеличивается количество участков механического сцепления керамики и металла. Дополнительным преимуществом проведения этих двух процедур является создание очень чистой поверхности, способствующей смачиванию металла керамикой. Однако сам процесс шлифования может стать причиной загрязнения поверхности металла, т.к. на ней остаются следы таких веществ, как масла, воска, частиц наружного слоя шлифовального камня или газов, попавших в микропоры. Присутствие захваченного воздуха и посторонних примесей, разлагающихся при нагревании, ведёт к появлению пузырьков газа на поверхности раздела между металлом и керамикой, что вызывает серьёзное снижение прочности их связи, а также ухудшение эстетики зубного протеза.
|
|
|
Химическая связь
Исследования прочности указанного соединения показали, что максимальная сила сцепления наблюдается у металлов, которые в процессе дегазации легко образуют оксидную плёнку на поверхности. Низкая прочность соединения наблюдается у плохо окисляемых, то есть у благородных металлов. Таким образом, химическое соединение керамического материала и металла обеспечивается благодаря наличию на поверхности металла оксидной плёнки, поскольку при последующем обжиге керамики оксиды металлов способны диффундировать в керамическую массу, создавая, таким образом, химическую связь между металлом каркаса и облицовочным материалом. Оксидная плёнка возникает на поверхности металла в процессе литья, однако дальнейшая обработка каркаса приводит к её истончению, загрязнению и частичному разрушению. Поэтому перед нанесением керамической массы на металлический каркас требуется восстановление оксидной плёнки.
|
|
|
Сплавы неблагородных металлов образуют оксидную плёнку в процессе дегазации, когда металлический каркас после его обработки помещается в печь для обжига керамики и прогревается там, чтобы обеспечить выгорание всех органических примесей и снизить образование пузырьков газа, которые в дальнейшем могут остаться на поверхности раздела.
Оксидная плёнка на поверхности сплава благородного металла может быть получена путём его нагревания до температуры, близкой к температуре обжига керамики. При нагревании сплава входящие в его состав металлические элементы (олово, индий, цинк или галлий) мигрируют к поверхности и образуют поверхностную оксидную плёнку. Кроме того, для достижения необходимой оксидации поверхности протравливают поверхности золотых сплавов 50% — ной плавиковой кислотой (водным раствором фтористоводородной кислоты) или 30% — ной соляной.
Термические напряжения
В процессе неоднократных обжигов и послойных нанесений керамического покрытия металлокерамической коронки металлический каркас постоянно подвергается термическому расширению и сжатию. При этом коэффициент термического расширения (КТР) большинства керамических материалов намного ниже, чем у металлов. Керамические материалы, используемые для изготовления металлокерамических реставраций, утрачивают термопластическую текучесть после охлаждения ниже своей температуры стеклования, находящейся в пределах от 600 до 700 градусов Цельсия, металл при таких температурных значениях ещё находится в состоянии термического расширения. При охлаждении металл сжимается быстрее, чем керамика, т. к. его коэффициент термического расширения выше. Это приводит к тому, что керамика остаётся в состоянии сжатия. Несмотря на то, что нахождение хрупкого материала под действием напряжений сжатия является потенциально выгодным состоянием, очень важно, чтобы расхождение между коэффициентами расширения было небольшим. Если это расхождение окажется слишком высоким, то внутренние напряжения, возникающие при охлаждении зубного протеза, могут привести к разрушению керамического покрытия, причём самым вероятным местом разрушения станет поверхность раздела между металлом и керамикой. С момента утраты керамикой термопластической текучести, любое расхождение в коэффициентах термического расширения покрытия и металла приведёт к образованию напряжений в керамике, поскольку она будет стремиться к большему или меньшему сжатию, чем металл в зависимости от того, каким будет характер термической несогласованности между ними. Лучшим сочетанием металла и керамики является то, при котором коэффициент термического расширения керамики будет только немного меньше, чем КТР сплава, а керамическая масса окажется в состоянии небольшого сжатия при охлаждении конструкции до комнатной температуры. Качество связи между металлом и керамикой определяется качеством микромеханической ретенции, согласованностью термофизических свойств металла и керамики, и химическим взаимодействием между керамикой и оксидной плёнкой металла.
Состав керамических масс, применяемых для изготовления металлокерамических протезов
Композиционные отклонения в составе керамических масс очень разнообразны, в связи с этим физико-механические свойства керамических масс, в том числе и коэффициент термического расширения, напрямую зависят от состава массы (таблица 1).
Таблица 1.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 333; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!