Методическая рекомендация к теме №32
реклама
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ Винницкий национальный медицинский университет им. Н. И. Пирогова "УТВЕРЖДЕНО" на методическом совещании кафедры ортопедической стоматологии Заведующий кафедры ____________ доц. Мунтян Л. М. "______"_______________ в 20 ___ г. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ Учебная дисциплина Модуль №1 Смысловой модуль №3 Тема занятия №32 Курс Факультет Пропедевтика ортопедической стоматологии. Пропедевтика ортопедической стоматологии. Клиническое материаловедение. Стоматологический фарфор.Ситаллы.Материалы на основании оксида циркония. Характеристика, особенности, способ применения. 2 Стоматологический Методические рекомендации составлены соответственно образовательно-квалификационных характеристик и образовательно-профессиональных программ подготовки специалистов, которые утверждены Приказом МОП Украины от 28.07.2003 г. № 239 и экспериментально-учебного плана, который разработан на принципах Европейской кредитно-трансферной системы (ECTS) и утвержденной Приказом МОЗ Украины от 07.12.2009 г. № 929. Винница - 2010 1.Актуальность темы Из всех материалов, используемых в стоматологии для восстановления естественного зубного ряда, керамика (фарфор), ситаллы (стеклокерамика), безметалловая керамика, имеют наилучшие оптические свойства имитации цвета и внешнего вида зубной структуры. Их физические качества чрезвычайно подходят для материалов используемых для восстановления зубов. Оптические, тепловые, коррозионные качества и растворимость позволяют изготовление реставраций, обеспечивающих хороший внешний вид и устойчивость в среде ротовой полости. Использование алюмооксидных каркасов, инфильтрированных стеклом, для получения высокопрочных оснований способных служить опорой коронкам и мостам (безметаловая керамика) является новой разработкой в ортопедической стоматологии. На занятии студенты решают конкретную проблему: изучают физико-механические, оптические свойства данных материалов, их состав, технологию изготовления, а также область применения в протезировании пациентов. 2.Конкретные цели изучить факторы влияющие на свойство фарфора, ситаллов; дать характеристику компонента фарфоровых масс, ситаллов; провести анализ основных свойств стоматологического фарфора, ситаллов; ознакомиться с технологией изготовления фарфоровых и ситалловых зубных протезов; проанализировать технологические условия влияющие на прочностные показатели фарфоровых масс; рассмотреть область применения фарфоровых масс в ортопедической стоматологии. 3.Базовий уровень подготовки Название предыдущей Дисциплины Физика Химия Полученные навыки Общее понятие о физических свойствах веществ Понятие о химических составах 4.Задания для самостоятельной работы во время подготовки к занятию. 4.1. Перечень основных терминов, параметров, которые должен усвоить студент при подготовке к занятию Термин Определение Керамический продукт, получаемый в результате обжига фарфоровой массы Фарфор приготовленной из основных компонентов каолина, полевого шпата, кварца и красителей. Это стеклокристаллические материалы, состоящие из одной или нескольких Ситаллы (стеклокерамика) кристаллических фаз, равномерно распределенных в стекловидное фазе. Цельнокерамические коронки, укреплённые Безметалловая керамика каркасным материалом на основе оксида алюминия и циркония. Прочность Способность материала без разрушения сопротивляться действию внешних сил вызывающих деформацию. Пластичность Упругость(эластичность) Деформация Твердость Текучесть Свойства материала деформироваться без разрушения внешних сил и сохранять новую форму после прекращения их действия. Способность материала восстанавливать свою форму после прекращения действия внешних сил. Называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных к нему сил. Свойство тела противостоять пластической деформации при проникновении в него другого твердого тела. Способность материала заполнять форму. 4.2. Теоретические вопросы к занятию От каких факторов зависит свойства фарфора? Какие положительные свойства ситаллов? Какие основные недостатки ситаллов? Из каких основных компонентов состоит фарфоровая масса? Виды кристаллических фаз ситаллов? Какие основные структурные элементы фарфора? Какие основные факторы влияют на качество отливок протезов из ситаллов? Как классифицируются фарфоровые материалы в зависимости от температуры плавления? 9. Как классифицируются фарфоровые массы по В.I.Crispin? 10. Какие основные факторы определяют зависимость вязкости от температуры в ситаллах? 11. От чего зависит оптический эффект фарфора? 12. Какие способы уменьшения газовых пор при обжиге фарфора существуют? 13. Какой наиболее распространенный способ обжига фарфора? 14. Что является причиной усадки фарфоровых масс при обжиге? 15. Что такое направление усадки? 16. Какие основные показатели прочности фарфора? 17. Какой метод конденсации фарфора считается лучшим? 18. Какие технологические условия влияют на прочностные показатели? 19. Для чего фарфоровые массы по своему назначению являются исходным материалом? 20. Какие основные фарфоровые массы выпускает промышленность? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 4.3. Практические задания, которые выполняются на занятии: Характеристика компонентов фарфоровой массы; Анализ основных физических свойств стоматологического фарфора; Обсуждение достоинств оптических свойств фарфора; Обсуждение способов уменьшения газовых пор при обжиге и прочности фарфора в зависимости от свойства компонентов; 5. Влияние нарушения (изменения) технологии обжига на прочность фарфора; 1. 2. 3. 4. 6. Рассмотреть основные физико-механические свойства стиллатов и факторы влияющие на их изменения; 7. Формулирование основных технологических этапов при изготовлении зубных протезов из биологически инертных ситаллов; 8. Ознакомиться с областью применения стоматологических фарфоровых масс в ортопедической стоматологии. 5. Содержание темы: Фарфор- керамический продукт, получаемый в результате обжига фарфоровой массы, приготовленной из основных компонентов – каолина, полевого шпата, кварца и красителей. Свойства фарфора зависят от многих факторов. Главные из них – химический состав компонентов , степень их размельчения (дисперсность) ,температура и продолжительность обжига. Фарфор относится к группе материалов, представляющих собой смесь, содержащую глинистые вещества (слово «керамический» происходит от греч. «керамос» -горшечная глина). В этой смеси к а о л и н как глинистый материал играет главную роль связующего вещества, скрепляющего частицы наполнителя -к в а р ц а. Оба эти вещества образуют твердую основу фарфора, отдельные зерна которого цементируются во время обжига третьим элементом – п о л е в ы м ш п а т о м. Современный стоматологический фарфор является результатом совершенствования твердого, т.е. бытового декоративного фарфора. По химическому составу стоматологические фарфоровые массы стоят между твердым фарфором и обычным стеклом. По своему назначению фарфоровые массы являются исходным материалом для: 1. Заводского изготовления стандартных искусственных зубов; 2. Заводского изготовления стандартных фарфоровых коронок и заготовок для фарфоровых вкладок; 3. Индивидуального изготовления фарфоровых коронок в условиях зуботехнической лаборатории; 4. Индивидуального изготовления вкладок в условиях зуботехнической лаборатории; 5. Облицовки цельнолитых каркасов металлических несъемных зубных протезов (коронок, мостовидных протезов). Классификация фарфоровых масс Фарфоровые материалы, применяемые в стоматологической практике, в зависимости от температуры плавления классифицируют как: • Тугоплавкие (1300-1370 С) • Среднеплавкие (1100-1260 С) • Легкоплавкие (860-1070 С). Как правило, тугоплавкие фарфоровые массы применяются для промышленного изготовления искусственных зубов, используемых в съемных протезах, среднеплавкие и легкоплавкие - для модельного восстановления анатомической формы зубов в металлокерамическом несъемном протезировании. Однако широкое разнообразие разработанных керамических систем для зубопротезного производства до сих пор не имеет чёткой классификации. На наш взгляд, самая оптимальная классификация принадлежит В. I. Crispin (1998), где он выделяет: • Типовые керамики и их составные(алюминиевая оксидная, полевошпатный фарфор, стеклокерамика, ситаллы для покрытий с красителями); • По способу применения (фарфор для облицовки металлического каркаса в несъемном протезировании, металлокерамических вкладок); • По типу протеза (цельнолитая керамика с последующей коррекцией морфологической структуры протеза и цвета, фрезерованная керамика на управляемом компьютером обрабатывающем центре). Характеристика компонентов фарфоровых масс Коалин –белая и светлоокрашенная глина, которой содержится в фарфоровой массе от 3 до 65%. При этом чем больше в смеси коалина, тем меньше прозрачность и тем выше температура обжига фарфоровой массы. Основной частью каолина(99%) является алюмосиликат – каолинит (Al2O3 x 2SiO2 x 2H2O).Температура его температура плавления 1880 С. Каолин оказывает влияние на механическую прочность и термическую стойкость фарфора. Полевой шпат – это безводные алюмосиликаты калия, натрия или кальция. Температура плавления его равна 1180-1200 С. При высокой температуре полевой шпат обеспечивает развитие стекловидной фазы , в которой растворяются и другие компоненты (кварц, каолин).Стекловидные фазы придают пластичность массе во время обжига и связывают составные части. Полевой шпат создает блестящую глазурованную поверхность зубов после обжига. При расплавлении он превращается в вязкую аморфную стеклоподобную массу. Чем больше в смеси полевого шпата (и кварца),тем прозрачнее фарфоровая масса после обжига. При обжиге фарфоровой массы полевой шпат как более легкоплавкий компонент, понижает температуру плавления смеси. В этой связи его рассматривают в роли плавня (флюса). Содержание полевого шпата в фарфоровой смеси достигает 60-70%. Полевой шпат, чаще калиевый, называют микроклином или ортоклазом – в зависимости от структуры. Ортоклаз (K2O x Al2O3 x 6SiO2)- основной материал для получения стоматологической фарфоровой массы. Натриевый полевой шпат называется а л ь б и т о м, кальциевый – а н о р т и т о м. Кварц (SiO2)- минерал, ангидрид кремниевой кислоты. Кварц тугоплавок,температура его плавления составляет 1710 С. Он упрочняет керамическое изделие ,придает ему большую твердость и химическую стойкость. Кварц уменьшает усадку и снимает хрупкость изделия. Твердость кварца по шкале Мооса равна 7. В процессе обжига кварц (кремнезем) увеличивает вязкость расплавленного полевого шпата . При температуре 870-1470 С, кварц увеличивается в объеме на 15,7%,в результате чего снижается усадка фарфоровой массы. В состав фарфоровой массы для изготовления зубов кварц вводят в количестве 25-31%. Красители окрашивают фарфоровые массы в различные цвета, свойственны естественным зубам. Обычно красителями являются оксиды металлов. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ФАРФОРА По физическим свойствам стоматологические фарфоры близки к стеклам, структура их изотропна. Они представляют собой переохлажденные жидкости и вследствие высокой вязкости могут сохранять стеклообразное изотропное состояние при охлаждении без заметной кристаллизации. Стоматологические фарфоры могут переходить при размягчении или отвердении из твердого в жидкое состояние (и обратно) без образования новой фазы. Стекла не имеют собственной темпеатуры плавления, а характеризуются интервалом размягчения. Фарфор образуется в результате сложного физико-химического процесса взаимодействия компонентов фарфоровой массы при высокой температуре. Многочисленными микроскопическими исследованиями установлены следующие основные структурные елементы фарфора: 1) стекловидная иотропная масса, состоящая из полевошпатного стекла с различной степенью насыщения (Al2O3, SiO2); 2) нерастворившиеся в стекле оплавленные частицы кварца; 3) кристаллы муллита 3Al2O3 x 2SiO2, распределенные в расплаве кремнеземполевошпатного стекла; 4) поры. Стекловидная изотропная масса в современных стоматологических фарфорах составляет их основную массу. Она обусловливает его качество и свойства. Количество стеклофазы возрастает при повышении температуры плавления и увеличения времени плавки. Соотношение кристаллической и стекловидной фаз определяет физические свойства фарфора. Содержание стеклофазы в фарфоровых массах обеспечивает их блеск и прозрачность. Завышенная температура обжига приводит к появлению на поверхности изделия чрезмерного блеска и мелких пузырьков. При чрезмерном увеличении стеклофазы прочность фарфора уменьшается. Нерастворившиеся в полевошпатном стекле частицы кварца вместе с кристаллами муллита и глинозема образую скелет фарфора. Важным фактором в строении фарфора являются поры. Наибольшую пористость (35-45%) материал имеет перед началом спекания. По мере образования стекловидной фазы пористость снижается. При этом повышается плотность материала и, соответственно, сокращаются размеры изделия. Полному уничтожению пор мешают заключенные в них пузырьки газов, образующиеся в результате физико-химического взаимодействия отдельных компонентов массы. Высокая вязкость полевошпатного стекла мешает удалению газовых пузырьков из фарфорового материала, чем и обусловливается образование закрытых пор. При и з г о т о в л е н и и к о р о н о к, в к л а д о к, м о с т о в и д н ы х п р о т е з о в фарфоровый порошок смешивают с дистиллированной водой до консистенции густой кашицы. Фарфоровую кашицу наносят на матрицу, приготовленную из платиновой фольги, или на огнеупорную модель для приготовления вкладок или непосредственно на металл при облицовке фарфором металлических несъемных протезов. Кашицу тщательно конденсируют, избыток воды удаляют фильтровальной бумагой. После этого изделие устанавливают на керамический поднос и подсушивают во входном отверстии вакуумной печи. Затем обжигаемый протез вводят в печь и проводят обжиг согласно режиму, рекомендованному изготовителем фарфорового материала. Оптические свойства фарфора являются одним из главным достоинств искуственных зубов. Коронка естественного зуба просвечивается, но не прозрачна, как стекло. Это объясняется тем, что наряду с абсорбцией света прозрачность выражается соотношением диффузно - рассеяного и проходящего света. Свет, состоящий из волн разной длины, попадая на поверхность зуба, может поглощаться, отражаться и преломляться. Оптический эффект фарфора близок к таковому у естественных зубов в тех случаях, когда удается найти правильное соотношение между стеклофазой и замутнителями фарфора. Обычно этому мешает большое количество воздушных пор и замутняющее действие кристаллов. Уменьшение кристаллических включений приводит к повышению деформаций изделия во время обжига и понижению прочности фарфора. Такой путь повышения прозрачности имеет определенный предел. Второй путь увеличения прозрачности стоматологического фарфора заключается в уменьшении размера и количества газовых пор. До обжига суммарный объем включений сконденсированной фарфоровой кашицы составляет 20-45%. Для уменьшения газовых пор предложено 4 способа: 1) о б ж и г ф а р ф о р а в в а к у у м е - при этом способе воздух удаляется раньше, чем он успеет задержаться в расплавленной массе; 2) о б ж и г ф а р ф о р а в д и ф у з н о м г а з е (водород, гелий), когда обычную атмосферу печи заполняют способным к диффузии газом; во время обжига воздух выходит из промежутков и щелей фарфора (метод непригоден на практике) 3) о б ж и г ф а р ф о р а п о д д а в л е н и е м 10 атм. Если расплавленный фарфор охлаждать под давлением, то воздушные пузырьки могут уменьшаться в объеме, и их светопреломляющее воздействие значительно ослабевает. Давление поддерживают до полного охлаждения фарфора. Этот способ еще применяют на некоторых заводах для производства искуственных зубов. Недостаток метода состоит в невозможности повторного разогрева и глазуровании под атмосферным давлением, т.к. пузырьки газа восстанавливаются при этом до первоначальных размеров; 4)при а т м о с ф е р н о м о б ж и г е для повышения прозрачности фарфора используется крупнозернистый материал. При обжиге такого фарфора образуются более крупные поры, но количество их значительно меньше, чем у мелкозернистых материалов. Из указанных 4 способов наибольшее распространение получил вакуумный обжиг, который применяется в настоящее время как для изготовления протезов в зуботехнических лабораториях, так и на заводах при производстве искуственных зубов. Фарфор, обжигаемый в вакууме, имеет в 60 раз меньше пор, чем при атмосферном обжиге. При обжиге фарфоровых масс усадка составляет 20-40%. Причинами такой усадки являются: - недостаточное уплотнение (конденсация) частичек керамической массы; - потеря жидкости, необходимой для приготовления фарфоровой кашицы; - выгорание органических добавок (декстрин, сахар, крахмал, анипиновые красители) Прочность фарфора зависит от рецептуры (состава компонентов) фарфоровой массы и технологии производства. Основными п о к а з а т е л я м и прочности являются: - прочность при растяжении; - прочность при сжатии (4600-8000 кг/см2); - прочность при изгибе (447-625 кг/см2). Большое влияние на прочность оказывает метод конденсации частичек фарфора. Существует 4 метода конденсации: - електрохимической вибрацией; - колонковой кистью; - метод гравитации (без конденсации); - рифленым инструментом. Большинство исследователей считает, что наилучшего уплотнения фарфоровой массы можно достигнуть рифленым инструментом с последующим применением давления фильтровальной бумагой при отсасывании жидкости. С р е д и т е х н о л о г и ч е с к и х у с л о в и й, которые существенно влияют на прочностные показатели, необходимо отметить следующие: - необходимое уплотнение материала, т.е. конденсация частичек фарфора (см. выше); - хорошее просушивание массы перед обжигом; - оптимальное (как правило, не более 3-4) количество обжигов4 - проведение обжига при адекватной для данной массы температуре; - время обжига; - способ применения вакуума при обжиге; - глазурование поверхности протеза. Прокомментируем, в часности, зависимость прочности фарфора от изменения (нарушения) т е х н о л о г и и о б ж и г а: 1) начало обжига должно совпадать с началом разряжения атмосферы рабочей камеры печи; 2) при достижении оптимальной температуры обжига должен быть достигнут полный вакуум; 3) увеличение количества обжигов снижает прочность фарфора из-за его остекловывания; 4) обжиг при температуре, превышающей оптимальную, уменьшает прочность из-за недостатка количества стеклофазы; 5) обжиг при температуре ниже оптимальной для данной массы снижает прочность из-за чрезмерного увеличения стеклофазы; 6) время обжига в вакууме при достижении оптимальной температуры обжига не превышает 2 мин.(при увеличении времени выдержки под вакуумом даже при оптимальной температуре прочность фарфора уменьшается). Лучшие сорта стоматологического фарфора при соблюдении оптимальных режимов изготовления изделий имеют прочность при изгибе 600-700 кг/см2. Подобная рочность стоматологического материала является недостаточной. ПРИМЕНЕНИЕ ФАРФОРОВЫХ МАСС - Стандартные искуственные фарфоровые зубы Стандартные искуственные фарфоровые зубы являются одним из основных елементов полных и частичных съемных пластиночных и дуговых (бюгельных) протезов. Их о с н о в н ы м п р е и м у щ е с т в о м перед металлическими и полимерными исскуственными зубами является высокая имитирующая способность. Светоотражающие качества фарфора в большинстве своем напоминают таковые у естественных зубов. Цветостойкость фарфора также вне конкуренции. Кроме того, фарфор весьма индифферентен для организма человека и абсолютно показан для лиц с повышенной чувствительностью к полимерам. Из н е д о с т а т к о в фарфоровых зубов следует отметить их хрупкость, недостаточно прочное соединение с базисом протеза, низкую стираемость, худшие, чем у полимерных зубов, технологические качества. Недостаточная прочность зубов в области крепления крампонов (в крампонных зубах) и пустотелой части (в диаторических зубах) проявляется при неблагоприятных артикуляционных соотношениях. Крампон - фиксирующий проволочый элемент, преимущественно для передних искуственных фарфоровых зубов. Крампоны могут быть прямыми, изогнутыми, с пуговчатыми окончаниями. - Стандартные фарфоровые коронки Стандартные фарфоровые коронки с прилагаемыми к ним металлическими штифтами (получившие название по имени их изобретателей - коронки Логана, Дэвиса, Бонвиля и др.) применяли для замещения дефектов коронковой части зубов. В фарфоровой коронке штифт может быть укреплен стабильно, или коронку и штифт изготавливают раздельно. Второй вариант удобнее для практического использования. - Фарфоровые коронки индивидуального изготовления Для обжига фарфоровой коронки необходимо прочное основание - матрица, которая должна выдерживать температуру обжига фарфора, не искажать цвета и внутренних параметров коронки. Этим требованиям полностью отвечает матрица, изготовленная из платины. Кроме того, данный метал имеет высокую температуру плавления (1773,5 С) и не образует окрашенных окислов. Он легко вальцуется в тонкую, но достаточно жесткую фольгу (0,025 мм). Коэффициент термического расширения его соответствует таковому у фарфоровой массы. Платиновая фольга может быть легко отделена от готовой обожженной коронки. Таким образом, его потери (по весу) в целом очень малы. Остатки же могут быть переплавлены и превращены в новую фольгу. Основные тенологические операции при изготовлении фарфоровой коронки заключаются: 1) в подготовке платиновой матрицы,которая устанавливается на модель зуба; 2) в нанесении на матрицу фарфоровой массы (предварительно фарфоровый порошок замешивают с дистиллированной водой до консистенции густой кашицы и с помощью специального шпаделя и колонковой кисточки наносят на матрицу); 3) в проведении обжигов. Обычно при изготовлении фарфоровой коронки проводят 3-4 обжига по рекомендованному изготовителем режиму. Основными недостатками фарфоровых коронок являются: - хрупкость; - плохое краевое прилегание; - высокая абразивность, сказывающаяся на зубах-антагонистах М е т а л о к е р а м и ч е с к и е к о р о н к и, которые являются альтернативой фарфоровым, обладают большей прочностью и лучшим краевым прилеганием, а также требуют препарирования оральной поверхности зубов в меньшем объеме. Глубокое препарирование необходимо только на вестибулярной поверхности для маскировки каркаса протеза. - Комбинация фарфора с металлами (металлокерамика) Вторая половина 80-х годов характеризуется новыми достижениями в технологии стоматологического фарфора, который является основой многофункциональных восстановительных материалов керамической природы. Металлокерамика - технологическое объединение двух материалов металлического сплава и стоматологического фарфора или ситалла, - в котором первый служит каркасом, основой, а фарфор или ситалл - облицовкой. Достоинства таких протезов очевидны, т.к. они сочетают в себе преимущества цельнолитых протезов перед штампованно-паянными (точность изготовления, прочность, отсутствие припоя и др.), а также высокие эстетические и оптимальные токсикологические свойства фарфора. Эстетические свойства комбинированного протеза определяются качеством керамической облицовки. Облицовка - покрытие поверхности изделия природным или исскуственным материалом, отличающимся эксплутационными (защитными) и декоративными качествами. В стоматологии облицовка протезов выполняет несколько целей - маскирование и изоляцию каркаса зубного протеза и, самое главное, имитирование твердых тканей естественных зубов. СИТАЛЛЫ (СТЕКЛОКЕРАМИКА) Ситаллы - это стеклокристаллические материалы, состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределенных в стекловидной фазе. Ситаллы применяются при протезировании переднего отдела зубных рядов исскуственными коронками и мостовидными протезами небольшой протяженности. Их отличают высокая прочность, твердость, химическая и термическая стойкость, низкий коэффициент расширения. Основным недостатком ситаллов является одноцветность массы и возможность коррекции цвета только нанесением на поверхность протеза эмалевого красителя. Ситаллы состоят из большого количества кристаллов, которые связанны между собой межкристаллической прослойкой. Размер кристаллов, как правило, менее 1 мкм, а их концентрация может меняться в значительных пределах (20-70% по объему). Степень закристаллизированности и вид кристаллической фазы (кордиерит, сподумен, дисиликат лития) определяют основные физико-механические свойства ситаллов: прочность, упругость, хрупкость, твердость. Механические свойства стеклокерамических материалов. Считают, что на механические свойства материалов большое влияние оказывают: - размер частиц кристаллической фазы; - Доля кристаллической фракции в обьеме материала; - прочность связи в областях поверхностей раздела кристаллической и стеклянных фаз; - разница в величине модуля упругости; - разница коеффициентов термического расширения. Разрушение хрупких твердых веществ почти всегда начинается от небольшого внутреннего или поверхностного дефекта, такого, как микротрещина, который действует, как концентратор напряжения. Если кристаллическая фаза обладает достаточной прочностью, то трещины начнут образовываться в стеклянной фазе. Прочность характеризует свойство ситалла сопротивлятся разрушающей внешней нагрузке. В зависимости от вида статистической нагрузки различают предел прочности при растяжении, сжатии, изгибе, ударе, кручении. Во время варки стекломассы влияние вязкости на процес удаления газовых включений (осветление) и усреднение состава по объему (гомогенизация) имеет существенное значение - чем меньше вязкость, тем быстрее проходят указанные процессы и варка стекла. На литейные свойства стекломассы в основном влияет температурная зависимость вязкости - минимальные изменения вязкости при значительных изменениях температуры. Основными факторами, определяющими зависимость вязкости от температуры, являются содержащиеся в составе оксиды. Так, Li2O, K2O, Na2O, ZnO, фториды уменьшают вязкость, делают стекла "длинными" (т.е. отношение градиента вязкости к градиенту температуры минимально). Такие окислы, как ZrO2, Al2O3, Cr2O3, увеличивают вязкость. Превращение стекла в ситалл происходит при специальной термической обработке, в процессе которой наблюдаться зарождение центров кристаллообразования и рост кристаллов. Кристаллизационная способность стекол зависит от состава и количества выведенных инициаторов кристаллизации. Учитывая специфику зубного протезирования, процесс лучше проводить при пониженных температурах и с минимальной выдержкой, т.е. стекла должны иметь кристаллизационную способность, исключающую спонтанную кристаллизацию при формировании протеза и обеспечивающую получение ситаллового изделия в короткий срок. Основными факторами, влияющими на получение качественных отливок при минимальной толщине 0,2-0,3 мм, являются: вязкость стекломассы, температура формы, скорость движения расплава, пористость и толщина стенок формы, причем указанные факторы находятся в зависимости друг от друга. Полевошпатная стеклокерамика, упрочненная лейцитом. Главное отличие новых материалов от керамики для металлокерамических протезов, состоит в том, что составы и микроструктура первых были изменены для получения оптимального распределения кристаллов лейцита в стеклофазе (с целью повышения прочности). В то же время, термическая согласованность этих материалов с металлическими сплавами для металлокерамики не рассматривалась. Оптимальное распределение кристаллов лейцита достигается путем тщательно подбора состава материала и точного регулирования параметров процесса ситаллизации. В то время, как прочность при изгибе полевошпатной керамики для облицовки металлокерамических протезов составляет от 30 до 40 Мпа, прочность таковой, упрочненной лейцитом, приближается к 120 Мпа. Цельнокерамические реставрации из полевошпатной керамики, упрочненной лейцитом можно изготавливать либо спеканием, либо методом горячего прессования. Стеклокерамика на основе дисиликата лития и апатита. Для того, чтобы расширить показания к применению цельнокерамических реставраций, фиксируемых полимерными адгезивами, и иметь возможность использовать стеклокерамику для изготовления мостовидных протезов, был разработан новый материал в системе SiO2 – Li2O (Empress, Ivoclar-Vivadent, Shaan, Лихтенштейн). Образующаяся кристаллическая фаза представляет собой дисиликат лития и занимает до 70% обьема материала. Дисиликат лития отличается необычной микроструктурой, состоящей из множества произвольно ориентированных сцепленных друг с другом мельчайших игольчатых кристаллов плоской формы. Такая форма является идеальной с точки зрения прочности, поскольку присутствие в структуре материала мелких игольчатых кристаллов приводит к отклонению направления, разветвлению или прекращению роста возникающих микротрещин. Таким образом, кристаллы дисиликата лития блокируют развитие микротрещин в структуре стеклокерамики, что приводит к существенному повышению прочности материала при изгибе. Кроме того, в структуре стеклокерамики присутствует вторая, значительно большая по обьему, кристаллическая фаза, состоящая из орто-фосфата лития. Описываемая здесь стеклокерамика значительно превосходит по механической прочности обычную стеклокерамику на основе лейцита. Прочность при изгибе стеклокерамики на основе дисиликата лития находится в диапазоне от 350 до 450 Мпа, а ее упругость почти в три раза превышает аналогичный показатель лейцитовой стеклокерамики. Стеклокерамика на основе слюды с добавкой фторидов (например, Dicor). Стеклокерамические материалы на основе слюды с добавкой фторидов представляют собой продукты состава SiO2.K2O.MgO.Al2O3.ZrO2 с добавкой фторидов некоторых металлов для придания зубным протезам флюоресцентных свойств, аналогичных наблюдаемым у натуральных зубов. Для материалов этого состава процесс ситиллизации приводит к образованию центров кристаллизации и росту тетрасиликатных кристаллов слюды внутри стеклянной матриш. Как и в стеклокерамике на основе дисиликата лития, кристаллы слюды обладают игольчатой формой и блокируют развитие трещин внутри материала. Механические испытания показали, что прочность при изгибе этого материала составляет от 120 до 150 Мпа, что в сочетании с адгезией к твердым тканям зуба, будет вполне достаточным для изготовления коронок жевательных зубов, но недостаточным для изготовления цельнокерамических мостовидных протезов. Технология зубных протезов из биологически инертных ситаллов включает в себя ряд последовательных процессов: подготовку сырьевых материалов, приготовление шихты, варку стекломассы и глазурей, литье, кристаллизацию отливок, уточнение цвета готовых изделий. Сырьевые материалы предварительно высушивают при 100-110 С в сушильных шкафах. Приготовление шихты предусматривает весовое дозирование, перемешивание шиты в барабанах на валковых мельницах в течении 40-45 мин. до получения гомогенной смеси. Последняя увлажняется до 8% и фасуется в брикеты по 100-120 г. Варка стекол осущуствляется в гарнисажной печи непрерывного действия в течении 22,5 ч при температуре 1250 + 20 С. При этом в печи создается слабовосстановительная газовая среда путем ввода в состав шихты углерода. После варки стекло выливается в емкость с водой для получения стеклогранулята, который подсушивается и в готовом виде расфасовывается. Варка небольшого количества стекла производится в електрической печи с карборундовыми нагревателями в алундовых тиглях. Варку глазури осуществляют после загрузки шихты в електрическую печь. разогретую до 1250 С, в алундовых тиглях емкостью 1-2 л. Грануляция глазури производитя путем выливания расплава в воду. После сушки выполняют тонкий сухой помол глазури или помол вв нейиральной жидкости в шаровой мельнице с последующей фасовкой по 20-30 г. Глазурь наносится на изделие в виде пасты порошка и пластификатора - глицерина со спиртом. После подготовки полости рта к протезированию и получению оттисков извесным образом проводятся операции, связанные с изготовлением протезов методом литья. Известны Сикор (ситалл для коронок), Симет (для ситалло-металлических протезов), литьевой ситалл. Все они разработаны в ММСИ им.Н. А. Семашко и Алма-Атинском медицинском институте. Безметалловая керамика. В середине 60-х годов McLean и Huges разработали каркасный материал на основе полевошпатного стекла, упрочненного оксидом алюминия, часто называемый алюмооксидным фарфором для жакет-коронок. С тех пор были разработаны другие составы и технологии для изготовления цельнокерамических реставраций. В 1988 году была создана стеклонасыщенная высокопрочная керамика для каркасов зубных протезов (In-Ceram, Vita Zahnfabrik, Bad Sackingen, Германия), а в начале девяностых появились каркасы, полностью состоящие из плотноспеченного оксида алюминия. Керамический каркас моделируют на огнеупорной модели из тонкого шликера, содержащего порошок оксида алюминия. Этот процесс называется шликерным литьём. После сушки штампика, его обжигают в течении десяти часов при температуре 1120С. Температура плавления оксида алюминия, необходимая для полного уплотнения порошка за счет жидкофазового спекания, очень высока, по этому происходит только твердофазовое спекание материала. Следовательно, полученный подобным образом керамический каркас, образован частицами оксида алюминия, спекшимися в точках контакта, по этому он обладает пористой структурой. Прочность пористого каркаса не высока – она составляет всего 6 – 10 Мпа. Затем пористый каркас насыщают лантановым стеклом, которое плавят при температуре 1100С в течении 4 – 6 часов. Лантановое стекло обладает очень низкой вязкостью расплава. Этот расплав способен проникать в поры, благодоря чему получаеться плотный керамический материал. Для создания функциональной и эстетически привлекательной формы коронки каркас облицовывают обычной стоматологической полевошпатной керамикой. Аналогичный подход был использован для изготовления цельнокерамических каркасов из магнезиальной шпинели (Mg Al2O4) или диоксида циркония, заменивших оксид алюминия. Материал на основе магнезиальной шпинели In – Ceram – Spinel позволял получить более высокое эстетической качество по сравнению с алюмооксидным In – Ceram – Alumina,однако отличался несколько более низкой прочностью при изгибе (350 МПа), по этому этот материал рекомендуется использовать для изготовления вкладок. In – Ceram – Zirconia получен на основи керамики In – Ceram – Alumina, в состов которой введена добавка 33% масс, диоксида циркония. In – Ceram – Zirconia отличается повышенной прочностью и позволяет изготавлевать керамические каркасы с прочностью – 700 Мпа. Керамические каркасы из чистого оксида алюминия. Было бы логичным после разработки керамики, упрочненной оксидом алюминия, о которой говорилось выше, рассмотреть возможности использования цельнокерамических каркасов, изготовленных из чистого оксида алюминия. На рынке каркасы из чистого оксида алюминия представляют по меньшей мере два производителя – Procera AllCeram (Nobel Biocare AB, Gotenburg,Швеция) и Techceram system (Techceram Ltd, Shipley. Великобритания). Потенциальными преимуществами такой керамики являются её более высокая прочность и лучшая светопроницаемость (полупрозрачность), чем у стеклонасыщенных каркасных материалов. Процесс изготовления керамических каркасов Procera AllCeram состоит из снятия оттиска, изготовления штампика, сканирования геометрии штампика и моделирования желаемой формы реставрации на экране компьютера с помощью использования специально розработаной для этого компьютерной программы, передачи информации через модем в лабораторию. Всё это выполняется в специально уполномоченных зуботехнических лабораториях. Керамические каркасы изготовляют по особой технологии, в которую входит спекание частого оксида алюминия со степенью очистки 99,9% при температурах 1600 – 1700 С, что позволяет получить плотноспеченный материал с отсутствием пористости. Керамические каркасы затем отсылают в зуботехническую лабораторию для нанесения эстетического покрытия, представляющего собой полевошпатные стекла, совместимые с плотноспеченным алюмооксидом. Время технологического цикла составляет около 24 часов. Прочность при изгибе плотноспеченного алюмооксида каркасного материала составляет около 700 Мпа. 6. Материалы для самоконтроля (прилагаются) 7.Рекомендованная литература. Основная: 1. «Фантомный курс ортопедической стоматологии» под редакцией В.Н.Трезубова. Н.Новгород, издательство НГМА, 2001, с.309-310. 2. Бернар Туати, Пол Миара, Дэн Нэтэнсон, «Эстетическая стоматология и керамические реставрации», Москва, Издательский дом «Высшее образование и наука», 2004, с.41 – 59, 403 – 431. 3. «Матеріалознавство у стоматології» під редакцією М.Д.Короля, Вінниця, Нова Книга, 2008, с. 27 – 39. 4. В.Н. Трезубов, М.З. Штейнгарт, Л.М. Мишнёв, «Ортопедическая стоматология» (Прикладное материаловедение), Санкт-Петербург, Специальная литература, 1999, с. 68 – 94. Дополнительная: Материалы лекций. Методическую разработку составил ассистент кафедры ортопедической стоматологии ВНМУ им. Н.И.Пирогова Ю.Г.Лысенко
