Основні властивості стоматологічного фарфору

Фізичні властивості: Стоматологічний фарфор близький до скла, структура його ізотропна. Він являє собою переохолоджуючу рідину і внаслідок високої в'язкості можуть зберігатися склоіномерні ізотропні стани при охолодженні без замітної кристалізації.

Стоматологічний фарфор може переходити при розм'якшенні або затвердінні з твердого в рідкий стан (і назад) без утворення нової фази.

Скло не має власної температури плавлення, а характеризується інтервалом розм'якшення. Фарфор утворюється в результаті складного фізико-хімічного процесу взаємодії компонентів фарфорових мас при високій температурі. Каолін та кварц мають більш високу температуру плавлення, ніж польовий шпат. Однак при розплаві польовошпатного скла каолін і кварц взаємодіють зі склом. При цьому каолін утворює голкоподібні кристали, які пронизують всю масу фарфору. Частинки кварцу оплавляються, втрачають голкоподібну форму, і невелика їх кількість переходить у розплав скла.

Склоподібна ізотропна маса в сучасних стоматологічних фарфорах складає їх основну масу. Вона зумовлює їх якості та властивості. Кількість склофази зростає при підвищенні температури плавлення і збільшення часу плавки. Зміст склофази в фарфорових масах забезпечує їх блиск і прозорість. Завищена температура випалу призводить до появи на поверхні виробу надмірного блиску і дрібних пор. При надмірному збільшенні склофази міцність фарфору зменшується.

Розчинені в польовошпатному склі частки кварцу разом з кристалами муліта і глинозему утворюють скелет фарфору. Важливим чинником у будові фарфору є пори. Найбільшу пористість (35-45%) матеріал має перед початком спікання.

У міру утворення склоподібної фази пористість знижується. При цьому підвищується щільність матеріалу і, відповідно, скорочуються розміри виробу. Повному знищенню пор заважають укладені в них бульбашки газів, що утворюються в результаті фізико-хімічної взаємодії окремих компонентів маси. Висока в'язкість полевошпатного скла заважає видаленню газових бульбашок з фарфорового матеріалу.

Сучасний стоматологічний фарфор по температурі випалу класифікують як тугоплавкий (1300-1370 С), середньоплавкий(1090-1260 С) та низькоплавкий (870-1065 С).

Оптичні властивості фарфору є одним з головних переваг штучних зубів. Коронка природного зуба просвічується але не прозора, як скло. Це пояснюється тим, що поряд з абсорбцією світла прозорість виражається співвідношенням дифузно розсіяного і прохідного світла. Світло, що з хвиль різної довжини, потрапляючи на поверхню зуба, може поглинатися, відображатися і заломлятися.

Короткі хвилі відбиваються від емалі ріжучого краю зуба, створюючи блакитний відтінок. Довгі хвилі, проходячи через середину частини зуба, що містить основну масу твердих тканин, відбиваючись і переломлюючись, утворюють безліч кольорових відтінків від жовто-оранжевого до блакитного. У пришийковій частині емаль різко тоншає. Ця ділянка має колір від жовто-оранжевого до коричневого. Стоматологічний фарфор також є гетерогенним за структурою матеріала.

Шлях збільшення прозорості стоматологічного фарфору полягає у зменшенні розміру та кількості газових пор.

Для зменшення газових пор запропоновано 4 способи:

1. Випал фарфору у вакуумі. При цьому способі повітря видаляється раніше, ніж воно встигає затриматися в розплавленій масі

2. Випал фарфору в дифузному газі (водень, гелій), коли звичайну атмосферу печі заповнюють здатним до дифузії газом (метод не придатний на практиці).

3. Випал фарфору під тиском 10 атм. Якщо розплавлений фарфор охолоджувати під тиском, то повітряні бульбашки можуть зменшитися в обсязі, і їх світло заломлюючий вплив слабшає. Тиск підтримують до повного охолодження фарфора. Цей спосіб ще застосовують на деяких заводах для виробництва штучних зубів.

4. При атмосферному випалюванні для підвищення прозорості фарфору використується крупнозернистий матеріал.При такому випалюванні у фарфорі утворюються більші пори, але кількість їх значно менше, ніж у дрібнозернистих матеріалів.

Із зазначених вище чотирьох способів найбільшого поширення набув вакуумний випал, що застосовується в даний час як для виготовлення протезів у зуботехнічних лабораторіях, так і на заводах для виробництва штучних зубів.

При випалюванні фарфорових мас усадка становить 20-40%. Причинами такої усадки є:

• недостатнє ущільнення (конденсація) часточок керамічної маси;

• втрата рідини, необхідної для приготування фарфорової маси;

• вигоряння органічних добавок (декстрин, цукор, крохмаль, анілінові барвники).

Велике практичне значення має напрям усадки. Усадка може бути:

• в напрямку більшого тепла

• у напрямку сили тяжіння

• в напрямі більшої маси.

У першому і другому випадках усадка незначна, тому що в сучасних печах гарантовано рівномірний розподіл тепла, а сила тяжіння невелика. Усадка в напрямку великих мас значно вище. Маса в розплаві зважаючи поверхневому натягу і зв'язку між частинками прагне прийняти форму краплі. При цьому вона підтягується від периферичних ділянок (тобто. від шийки коронки, наприклад) до центральної частини коронки (до більшої маси фарфору), що, в кінцевому рахунку може привести до появи щілини між штучною порцеляновою коронкою і уступом моделі препарованого зуба.

Міцність фарфору залежить від рецептури (складу компонентів) фарфорової маси і технології виробництва.

Основними показниками міцності порцеляни є:

• міцність при розтягуванні

• міцність при стисненні

• міцність при вигині.

Великий вплив на міцність надає метод конденсації частини фарфору.

Існує чотири методи конденсації:

• електромеханічною вібрацією

• коронковим пензлем

• методом гравітації (без конденсації)

• рифленим інструментом.

Більшість дослідників вважають, що найкращого ущільнення фарфорової маси можна досягти рифленим інструментом з після застосуванням тиску фільтрувальним папером при відсмоктуванні рідини.

Серед технологічних умов, які істотно впливають на міцнісні показники, необхідно відзначити наступні:

• необхідне ущільнення матеріалу, тобто конденсація частинок фарфора

• хороше просушування маси перед випаленням

• оптимальна (як правило не більше 3-4) кількість випалів

• проведення випалу при адекватній для даної маси температурі

• час випалу

• спосіб застосування вакууму при випалюванні

• глазурована поверхня протеза.

Кращі сорти стоматологічного фарфору при дотриманні оптимальних режимів виготовлення мають міцність при вигині 600-700кг/см2. Подібна міцність стоматологічного матеріалу є недостатньою. Тому умовно можна виділити, як мінімум, два основних напрямки в пошуку шляхів підвищення міцності фарфора:

1. за рахунок нових технологій випалу, включаючи і розробку обладнання та інструментарію

2. за рахунок зміни рецептури порцелянової маси.

Так, наприклад, введення в скло або фарфор кристалічних частини високої міцності і еластичності, що мають однаковий коефіціент термічного розширення зі склом або порцеляною, призводить до значного підвищення міцності. При цьому її збільшення походить пропорційно зростанню кристалічної фази. Кварц додають в фарфор як барвник кристалічної фази. Частинки кварцу добре з'єднуються зі склом основної речовини, але коефіцієнт терморозширення у них різний. При охолодженні навколо кристалів кварцу виникають зони напруги, що добре видно під поляризаційним мікроскопом.

Додавання частинок оксиду алюмінію до деяких сортів фарфору, тобто використання глиноземного (алюмооксидного) фарфору, призводить до збільшення механічної міцності сплавленого оксиду алюмінію дорівнює 2000 С. Температура випалу алюмооксидного фарфору складає 1650-1750 С. Зниження температури випалу досягається введенням оксид алюмінію та інших мінеральних речовин.

Основні компоненти керамічних мас IPS-Класик фірми «Івоклар»

(Ліхтеншпейн)

Все різноманіття стоматологічних фарфорових мас можна класифікувати за різними ознаками.

1. За призначенням:

- створення стандартних штучних зубів в заводських умовах;

- створення стандартних фарфорових коронок і заготовок для вкладок в заводських умовах;

- створення індивідуальных фарфорових коронок в умовах зуботехнічної лабораторії;

- створення індивидуальних фарфорових вкладок в умовах зуботехнічної лабораторії;

- облицьовка суцільнолитих каркасів металевих незнімних зубних протезів(наприклад, маса IPS-Класик фірми «Ивоклар», Ліхтенштейн; маси фірми «Віта», Німеччина та ін.);

По комплектації в наборі можуть бути представлені:

а) у вигляді порошку, розфасованого в ємності (пляшечки, банки),що вимагає подальшого замішування з рідиною, тобто у формі «напівфабрикату»;

б) готовими до застосування - у вигляді пасти, розфасованої в спеціальні шприци-контейнери.

2. За оптичними і фізико-механічними показниками,міцністю:

а) різні види керамічних коронок (алюмофарфори, литі керамічні) мають кращі, ніж металокерамічні конструкції властивості, але вимагають більш радикальної підготовки;

б) порівняння міцності керамічниих коронок, виготовлених з алюмооксидного фарфору, керамічного матеріалу Церестор, і литих коронок з матеріалу Дикор, а також початок утворення тріщин в коронках з Церестор відбувається приблизно при однакових навантаженнях.

в) дослідженнями міцності при вигині різних порцелянових мас встановлено, що цей показник для фафорових мас різний:

• для звичайного грунтового фарфору - 110 МПа;

• для алюмооксидного (NBK 1000, Витадур-N) - 116 МПа;

• для високо глиноземного фарфору (Віта Хай-Керам і Церестор) - 150 МПа;

• для склокерамічного литтєвого матеріалу Дикор - 240 МПа;

г) середній розмір пор у склокерамічного матеріалу Дикор складає 1 мкм, У решти вище названих матеріалів - 10 мкм. При цьому їх кількість на 1 мм2 площі різна - від 36 для звичайного грунтового фарфору до 4367 для Церестор.

3. За технологією:

а) нанесення шарів облицювання: тришарова методика, двошарова, одношарова з нейтрального кольору з подальшим розфарбуванням. Так, відомі набори керамічних мас Віта-VМК, Біодент та ін. Засновані на техніці пошарового нанесення кераміки. Фірмою «Де-Трей/Дентсплай» (США) був запропонований метод розфарбовування поверхності коронки, яка, на відміну від техніки пошарового нанесення повністю виготовлена з кераміки нейтрального кольору..

б) випалу: стандартні високотемпературні, наприклад, IPS-Классик, або низькотемпературні - маса Дуцерам LFC.

4. За колірною шкалою: Хромаскоп, Віта-Люмин-Вакуум, Биодент, Кераскоп.

Поиск по сайту: