Лекція №4. Керамічні матеріали

Кераміка - самий древній|стародавній| штучний матеріал виробу, що відноситься до кам'яного століття|віку| (неоліту), але|та| що зберіг своє значення в людському суспільстві|товаристві| до теперішнього часу. Застосування|вживання| кераміки в стоматології зв'язують з|із| ім'ям французького аптекаря Alexis Duchateau, який уперше|вперше| виготовив собі знімні протези з|із| фарфоровими зубами. У 1844-1883 р.|м.| почалося промислове виробництво фарфорових зубів в Англії, Німеччині|Германії| і|та| Америці. У кінці|в кінці| XIX ст.|ст| доктор|лікар| Лэнд запатентував спосіб виготовлення жакетних| коронок з|із| фарфору на платиновій фользі. А в 1962 р.|м.| був запатентований метод виготовлення металокерамічних коронок, і|та| почалася ера металокераміки. У кінці|в кінці| ХХ століття|віку| з'явилися|появлялися| нові керамічні склади і|та| сучасні технології для виготовлення цільнокерамічних| протезів.

Говорячи про стоматологічну кераміку, часто використовують два терміни для позначення цього класу відновних матеріалів - кераміка і|та| фарфор. За визначенням енциклопедичного словника (Енциклопедичний словник, М., "Сов. енциклопедія", 1985), слово "кераміка" пішло від грецького keramike - гончарне мистецтво (ker - amos -глина|). До кераміки відносять вироби і|та| матеріали, отримані|одержувати| спіканням глин і|та| їх сумішей з|із| мінеральними добавками, а також оксидами і|та| іншими неорганічними з'єднаннями|сполуками|.

Фарфор - це біла напівпрозора (прозора) кераміка, яку обпалюють|обпікають| до глазурованого стану|статку|.

Перші склади фарфору мали підвищену крихкість. Їх застосування|вживання| у відновній стоматології обмежувалося виготовленням штучних зубів і|та|, в окремих випадках, коронками для поодиноких|одиночних| зубів. З|із| розвитком стоматологічного матеріалознавства і|та| вдосконаленням матеріалів для відновлення зубів застосування|вживання| керамічних матеріалів істотно|суттєвий| розширилося (схема 10.1).

Схема 10.1. Видів зубних протезів з|із| кераміки

У загальному вигляді склад кераміки є сумішшю польового шпату, каоліну, кварцу і|та| барвників|фарбників|. Польовий шпат є дуже поширеним мінералом, що входить до складу граніту і|та| інших гірських|гірничих| порід.Температура його плавлення від 1150до1200°С. Польовими шпатами, використовуваними для стоматологічного фарфору, є суміші натрієвого і|та| калієвого польового шпату. Натрієвий польовий шпат називається альбітом|, калієвий - мікрокліном або ортоклазом|. Останній - основний матеріал для отримання|здобуття| стоматологічної фарфорової маси.

Каолін, або біла глина, є продукт руйнування гірських|гірничих| порід, що складається в основному з|із| мінералу каолініту, який є з'єднанням|сполукою| алюмінію і|та| кременевої кислоти. Каолін - гідратований алюмосилікат|, який діє як зв'язка|в'язка|, підвищуючи здатність необпаленого фарфору до моделювання. Із-за|через| непрозорості до складу стоматологічної кераміки його додають|добавляють| тільки|лише| в дуже маленьких кількостях, якщо взагалі додають|добавляють|. При нагріванні до температури 1350 °С|із| каолін спікається|, а при нагріванні до 1850 °С|із| - плавиться.

Кварц - найпоширеніший мінерал. По своєму хімічному складу він є ангідридом кремнієвої кислоти. У природі зустрічається у вигляді прозорих призм, які називають гірським|гірничим| кришталем. Залежно від домішок|нечистот| кварц може приймати різні відтінки. Температура плавлення кварцу 1800 °С. При розплавленні він перетворюється на скловидну|склоподібну| масу високої міцності.

Для фарбування|пофарбування| стоматологічного фарфору застосовують різні оксиди металів - заліза, титану, кобальту і|та| хрому. До складу фарфорової маси вводять|запроваджують| і інші компоненти. Наприклад, плавні (флюси). Ці речовини знижують температуру плавлення фарфорової маси (карбонат натрію, карбонат кальцію та ін.). Температура їх плавлення не вище 800 °С. Пластифікатори - речовини, які вводять|запроваджують| у фарфорові маси, що не містять|утримують| каоліну. Як пластифікатори використовують органічні речовини (декстрин, крохмаль, цукор), які повністю|цілком| вигорають|вигоряють| при випаленні|випалі|. Ці речовини потрібні|необхідні| для надання|додання| пластичності фарфоровій масі у вологому|вогкому| стані|статку|.

Порівнюючи склади побутового і|та| стоматологічного фарфору, можна легко помітити|зауважити|, що у складі останнього переважає польовий шпат, а в побутовому - каолін (таблиця. 10.1).

Таблиця 10.1

Порівняння складів побутового і|та| стоматологічного фарфору*

Залежно від співвідношення основних компонентів - польового шпату, каоліну і|та| кварцу, а також деяких добавок, фарфор може бути тугоплавким (високотемпературним), середньоплавким| (середньотемпературним|) і|та| низькоплавким (низькотемпературним).

Завдяки складним складам сучасного стоматологічного фарфору, в якому присутній ряд|низка| модифікуючих добавок, і|та| широкої варіації режимів випалення|випалу|, існує можливість|спроможність| варіювання властивостями фарфору відповідно до конкретного призначення в стоматології.

Стоматологічні фарфорові маси отримують|одержують| змішуванням початкових|вихідних| компонентів, сплавом їх і потім|і тоді| різким охолодженням|охолоджуванням| у воді. Велике значення має ретельний контроль чистоти початкової|вихідної| сировини. Суміш (шихту) поміщають в шамотові| тиглі і|та| проводять випалення|випал| до отримання|здобуття| розплаву - скломаси, яку потім різко охолоджують. В результаті|внаслідок| такого охолодження|охолоджування| в масі виникає внутрішня напруга|напруження|, яка призводить до її розтріскування. Цей процес називають фриттуванням|, а отриманий|одержувати| в результаті|внаслідок| його продукт фритою. Фрита, як крихкий матеріал, легко розмелюється в тонкий порошок. Фриттування сприяє перемішуванню складових частин маси.

Фарбування|пофарбування| і|та| отримання|здобуття| різних відтінків стоматологічних фарфорових мас здійснюють додаванням|добавляти| до порошку шихти забарвлюючих|фарбувати| пігментів. Під час попереднього плавлення (фриттування|) між компонентами проходять|минають| пірохімічні реакції і|та| пов'язані з ними усадкові процеси.

При рентгеноструктурному| аналізі в обпаленій стоматологічній кераміці визначається кристалічна фаза лейцит|. Наявність лейцита| у фазовому складі є відмітною особливістю стоматологічної кераміки, оскільки|тому що| в побутовому фарфорі така кристалічна фаза відсутня. Присутність лейцита| в стоматологічній кераміці обумовлена використанням як початковий|вихідний| компонент калієвого польового шпату. Лейцит у фарфорі утворюється при термічному розкладанні калієвого польового шпату:

Кристали лейцита| у вигляді глобул|, рівномірно і|та| у великій кількості розподілені в скляній матриці, перешкоджають поширенню|розповсюдженню| тріщини і|та| тим самим підвищують міцність фарфору. Крім того, кристали лейцита| у відмінності|відзнаці| від мулліта| (кристалічної фази побутового фарфору) мають прозорість.

Муллит утворюється з|із| каоліну (каолініту) при випаленні|випалі| керамічної маси при температурі 1200-1300 °C для виготовлення виробів побутового призначення.

Під час наступних|подальших| випалень|випалів| керамічних мас в зуботехнічній| лабораторії пороші фарфорових мас сплавляються або точніше спікаються| при випаленні|випалі| з|із| утворенням відновного протеза. Температура цього випалення|випалу| залежить від складу фарфору і|та| її слід ретельно контролювати, щоб отримати|одержувати| потрібну структуру матеріалу.

Високотемпературний фарфор може бути точніше названий|накликати| "полевошпатним| склом".

Численними|багаточисельними| мікроскопічними дослідженнями встановлені|установлені| наступні|такі| структурні елементи фарфору (мал. 10.1): скловидна|склоподібна| ізотропна фаза, що складається з|із| полевошпатного| скла; оплавлені частки|частинки| кварцу, що не розчинилися в склі; кристали лейцита|, розподілені в аморфному полевошпатному| склі; мікропори.

Мал. 10.1. Технологічні етапи отримання|здобуття| стоматологічного фарфору і|та| його структура

Кількість стеклофази| зростає при підвищенні температури плавлення і|та| збільшенні часу плавки|плавлення|. Частки|частинки| кварцу, що Не розчинилися, разом з кристалами лейцита| утворюють скелет структури фарфору.

Важливий|поважний| вплив на властивості фарфору чинить пористість. Закрита|зачиняти| пористість впливає і на естетичні властивості (зменшення прозорості керамічного відновлення), і на механічну міцність фарфору. Найбільшу пористість маса має перед початком спікання, у міру утворення скловидної|склоподібної| фази пористість знижується, підвищується щільність матеріалу і|та|, відповідно, скорочуються розміри виробу.

Поиск по сайту: