Пластмаси. Керамічні маси та сітали

 

 

Пластмаси у зубопротезній справі

 

 

У зубопротезній практиці широкого застосування набули високомоле-кулярні сполуки природного та штучного походження, які здатні піл впливом наїрівання і тиску формуватися, а потім стійко зберігати надану їм форму. Як високомолекулярні сполуки пластмаси поділяють за типом мономерних ланцюгів:

Утворені в результаті процесів полімеризації або співполімеризації: поліетилен, поліметилметакрилати.

Утворені в результаті процесів поліконденсації: поліаміди, полісаха риди.

За просторовою структурою пластмаси, які використовують у зубопро­тезній практиці, належать до лінійних та просторових (зшитих з попереч­ними зв’язками між основними ланцюгами полімерів). Крім того, існує поділ пластмас на неорганічні (силікати) та органічні (поліетилен, поліметилметакрил ат).

Полімери, які містять в одній макромолекулі кілька типів мономерних ланцюгів, називають співполімерами.

 

Розглянемо основні типи хімічних реакцій, у результаті яких утворю­ються пластмаси.

 

Полімеризація — процес утворення макромолекули (полімера) за раху­нок з’єднання між собою великої кількості молекул мономера без виділення будь-яких побічних низькомолекулярних речовин — води, аміаку (приклад — поліметилметакрилат, полівінілхлорид, полістирол).

 

Поліконденсація — процес, аналогічний полімеризації, але з виділен­ням побічних низькомолекулярних речовин — води, аміаку, спирту, приклад — поліаміди, полісахариди, білки.

Для отримання конструкційних стоматологічних матеріалів найперс-пективнішим напрямком є співполімеризація моно- і біфункціональних мо­номерів. Це процес утворення макромолекули полімера з двох і більше мо­номерів. Він дозволяє суттєво покращити такі фізико-хімічні властивості співполімерів, як ударна в’язкість, міцність на згин, поверхнева твердість, збільшити стійкість поверхні до стирання (зубів, базисного матеріалу).

Методами співполімеризації отримують “щеплені” співполімери і блокполімери. У них такий тип хімічного зв’язку, що у полімерному лан­цюгу створюються активні точки (функціональні групи), до яких “при­щеплюються” бічні ланцюги, побудовані з ланцюгів іншого полімера.

У разі блокспівполімеризації ланцюги окремих полімерів входять у за­гальну макромолекулу у вигляді блоків. Наприклад, співполімер бу­тадіону і стиролу, вінілхлориду і похідних акрилової кислоти.

 

Полімеризація (співполімеризація) проводиться під дією ініціаторів (каталізаторів) процесу. Для отримання стоматологічних співполімерних матеріалів за нормальної (кімнатної) температури широко використовують окисно-відновні системи, або редокс-системи, які містять крім пе-роксиду бензоїну різні відновлювальні активатори лМ-диметил-пара-то-луїдин).

Речовини, які дезактивують (знижують) усі наявні в системі вільні ра­дикали, називають інгібіторами. У такому разі мономери не полімеризу-ються. До інгібіторів належать хінони або гідрохінони, молекулярний ки­сень, інгібітори утворюють матореакційні радикали (хіноїдні, перекисні), які не здатні ініціювати співполімеризацію мономерів. Це необхідно вра­хувати в разі отримання пластмаси на повітрі (за наявності кисню), якщо у рідкій складовій є гідрохінон, адже знизиться ефективність ініціювання і таким чином збільшиться кількість непрореагованих залишкових моно­мерів у співмолекулярних матеріалах.

 

Основні фізико-хімічні і механічні властивості полімерів

Технічні властивості полімерів залежать від природи, будови і чистоти мономерів, технології синтезу, значення молекулярної маси, форми лан­цюга, ступеня його гнучкості та значення сил з’єднання. Розглянемо ос­новні фізико-хімічні властивості полімерів (пластмас), які залежать від стану полімера (пружно-твердий, каучукоподібний, в’язко-текучий).

Текучість — здатність незворотно деформуватися під дією власної ма­си без додаткових зусиль. Це вид пластичності. Величина, зворотна теку­чості, — в’язкість.

Текучість є важливою характеристикою матеріалів типу порошок— рідина. Пластмасове тісто повинне володіти оптимальною текучістю протягом усього робочого часу. Висока якість протеза забезпечується тоді, коли в разі експозиції 1 хв за певного тиску формувальна маса проникає в отвори на глибину 0,5 мм. Визначення величини тиску в разі пресування суб’єктивне. Тому за умови прикладання тиску раніше, ніж “дозріла” фор­мувальна маса, виріб отримується з великою усадкою та поганою якістю; у разі використання тиску після втрати масою оптимальної текучості він є недостатнім і виріб не має точності.

Деструкція полімера — незворотний процес руйнування матеріалу, що виникає унаслідок розриву зв’язків у полімері з утворенням вихідних мо­номерів.

Пружність — властивість твердого тіла довільно відновлювати свою фор­му та об’єм після припинення дії зовнішньої сили (деформація пружини).

Пластичність — властивість твердого тіла змінювати свою форму і розміри (незворотно). Після припинення дії зовнішньої сили початкова форма і розміри не відновлюються.

Еластичність — означає пружність, тобто здатність матеріалу відновлюва­ти після деформації попередню форму під дією зовнішнього навантаження.

Висока еластичність — здатність матеріалу сильно деформуватися під дією порівняно невеликих зовнішніх сил. Наприклад, пружна деформація природного каучуку може досягати 1000 % і більше.

Релаксація полімера — ослаблення напруження, створеного зовнішнім впливом, використовується під час формування полімерів. Тобто це сповільнення реакції матеріалу на зовнішні впливи. Будь-яка деформація полімера під дією зовнішніх сил не супроводжується миттєвою перебудо­вою внутрішньої структури — для цього необхідно час (час релаксації”).

У разі швидкої деформації полімера, яку підтримують постійно, спостерігається поступове зменшення необхідного дня цього напруження (релаксація напруження). У разі підвищення ступеня полімеризації швидкість релаксації зменшується. У співполімерах, “щеплених”, зшитих полімерах процеси релаксації ускладнюються.

Повзучість полімера — процес малої безперервної пластичності, або еластичної деформації, що перебігає за умови тривалого статичного напруження. З підвищенням температури повзучість зростає. Для змен­шення повзучості вводять різні наповнювачі: азбест, скловолокно, міне­ральні речовини.

Пластифікація полімера — введення пластифікаторів (дибутилфталат, діоктилфталат, трибутирогліперин). У разі введення пластифікаторів зменшується температура переходу з пружно-твердого стану у високое-ластичний, а також час релаксації, температура текучості.

Набухання полімера — проникнення молекули мономера (рідини) у полімер (порошок) і збільшення об’єму. Набухання полімера супровод­жується виділенням тепла. Набухлий полімер володіє властивостями драглів — колоїдної системи. Розчини полімерів (ліофільні золі) широко використовують у якості лаків, клеїв.

Полімершаційна усадка — усадка пластмасового тіста, компенсується помітним розширенням його внаслідок дії високого температурного ко­ефіцієнта лінійного розширення.

 

Класифікації полімерів, які використовують у зубопротезній практиці

Наводимо класифікації пластмас за хімічним складом та призначенням, за способом полімеризації, методом пакування у кювету (схема 1,2). Класифікація полімерів за способом пакування в кювету:

Пластмаси для компресійного пресування: “Фторакс”, “Акрел”, “Бакрил”, “Етакрил”.*

Пластмаси для литтєвого пресування: “Карбодент”, “Івокап”.

 

 Класифікація полімерів за способом твердіння (полімеризації)

 

 

	Високомопєкупярні сполуки (пластмаси)
			У
Гарячої полімеризації			Самотвердіючі (холодної полімеризації)		Світлотвердіючі (світлом, довжиною хвилі 350-600 нм)
У
Етакрил Бакрил Акрел Акроніл			Редонт Протакрил		Артглас 5Я- спектразит Евікрол С+В Дурогал Діалог
			У
			Ортосил-М Малопласт-Б Молосил
У
Гідрокрил Новус-ТМ			У
			Карбоппаст Акрилоксид Протемп
У
Синма-М Синма-74
			У
			Спектразит Хромазит

Компоненти пластмас, їх значення

 

Основними компонентами пластмасових композицій є:

 

Мономер — основа пластмаси, представлена у вигляді рідини. Моно мер у разі акрилових пластмас — метиловий ефір мстакрилової кислоти. Отримують метилметакрилат з ацетону і метилового спирту. Це легка без колірна прозора рідина із специфічним запахом. Температура кипіння Ю0,3°С, щільність 0,95. Рідина легко загоряється. Полімеризація мономе ра супроводжується значною усадкою — до 20%. Для запобігання поліме ризації мономера (під дією тепла, УФ-променів) його слід зберігати у тем них флаконах, куди додають сповільнювач полімеризації — гідрохінон (інгібітор) у кількості 0,005%. Інформація щодо інгібітора процесу поліме ризації описана вище. Зберігають мономер у прохолодному місці.

 

Полімер або співполімер, а також суміш кількох полімерів. Це у біль шості випадків представник акрилових пластмас — поліметилметакри-лат. Полімер отримують промисловим способом з використанням емульсійного методу: у резервуар з мішалкою наливають у співвідношенні 2:1 воду і мономер, додають 0,3% від кількості мономера ініціатора та емульгатора (крохмал) для базисних полімерів, а також дибутилфталат — 5% від маси мономера для надання пластмасі еластичності. Масу нагріва ють до 84°С, постійно перемішуючи мішалкою. Отриманий полімер — прозорий і безколірний порошок із різних за діаметром кульок. За допо могою центрифуги порошок відокремлюють від маси, просушують і просівають на ситі з кількістю отворів в 1 смг від 1020 до 10000.

 

 

Наповнювачі — речовини, що надають виробу міцності та інших не обхідних фізико-механічних властивостей. Так, з метою зменшення пов зучості полімера в разі підвищення температури додають: дерев’яну тирсу, мінеральні речовини, азбест, скловолокно.

 

Пластифікатори — речовини, що підвищують пластичність та елас тичність матеріалу (дибутилфталат, трикрезолфосфат, трибутирогліцс-рин, діоктилфталат).

 

 

Мастила — запобігають прилипанню виробу до прес-форми (стеа рин, віск).

 

Барвники — речовини, що надають матеріалу кольору. Для зуботехнічних робіт використовують як безколірний, так і забарвлений порошок. Як барвники застосовують органічні і неорганічні речовини. Органічні барвники: судан III і IV. Неорганічні барвники : жовтий — сульфохромат свинцю, коричневий — залізний марс, зелений — зеленьТеньє;синій — мелорій; оранжевий — хромомалібрат свинцю. Неорганічні барвники мають переваги перед органічними. Вони не руйнуються у реальних умовах експлуатації, дозволяють отримати велику гаму стійкіших кольорів. Як замутнювач використовують окис цинку (1,2—1,5%) або двооксид титану (0,35—0,5%). Забарвлення і замутнення порошку проводиться у шарових машинах, під час обертання яких на поверхні кульок адсорбуються барвники та замутнювачі.

 

Каталізатори полімеризації (ініціатори) — радикальні частинки (з неспареним електроном), що утворюються під час розпаду пероксидів (азотосполук), а також у разі опромінювання ультрафіолетовими проме нями чи нагрівання. Часто в якості ініціатора полімеризації використову ють иероксид бензоїлу. Він розпадається за нагрівання до 65—80°С.

 

 

Стабілізатори — речовини, що запобігають старінню матеріалу.

Запитання для самоконтролю

1. За допомогою яких реакцій отримують акрилати?

2. Які основні фізико-хімічні та механічні властивості полімерів?

3. Як класифікуються пластмаси за хімічним складом, призначен ням, способом полімеризації та пакуванням у кювету?

4. Дайте характеристику компонентам акрилових пластмас.

 

Характеристики зубопротезних пластмас та вимоги до них

Відповідно до призначення, умов використання та переробки пластма­сові матеріали повинні мати такі характеристики:

—достатню міцність і необхідну еластичність, що забезпечують цілісність протеза без його деформації під впливом жувальних навантажень;

 —стійкість до згинання, стискання; —високу стійкість до удару;

—невелику питому вагу і малу термічну провідність;

—достатню твердість, стійкість до стирання;

—біоінертність до тканин порожнини рота, зубів та організму в цілому;

—індиферентність до дії слини та різних харчових речовин;

—  кольоростійкість до дії світла, повітря та інших чинників зовнішнього середовища;

—  відсутність адсорбувальної здатності до харчових речовин і мікрофлори ротової порожнини.

 

Пластмасові матеріали для виготовлення конструкцій зубних протезів повинні відповідати таким вимогам:

1) міцно з’єднуватися з фарфором, металом та між собою;

2) легко перероблятися у необхідний виріб з високою точністю зберігання наданої форми;

3) зберігати надані геометричні розміри під час експлуатації у по рожнині рота;

4) легко піддаватися направці;

5) мати високі естетичні характеристики — максимально імітувати природні кольори ясен, зубів;

6) легко дезинфікуватися;

7)не викликати неприємних смакових відчуттів і не мати запаху.

 

ПРОТАКРИЛ-М самотвердіюча пластмаса для виготовлення знімних протезів, починок и др. (пор.160г., рідини. 100 г., лак ИЗОКОЛ-69-50г, клей дихлоретановий 40г) “СТОМА”

Протакрил-М застосовується в стоматологічній практиці для виготовлення знімних зубних протезів, щелепно-лицевих і ортодонтичних апаратів, знімних шин-протезів при парадонтозі, починок та інших цілей.

 

Протакрил-М (Стома) Пластмаса самотвердіюча

Протакрил-М застосовується в стоматологічній практиці для виготовлення знімних зубних протезів, щелепно-лицевих і ортодонтичних апаратів, знімних шин-протезів при парадонтозі, починок та інших цілей. Основні властивості Протакрил-М являє собою композицію акрилової групи холодного твердіння типу порошок-рідина. Введення до складу пластмаси агента, що зшиває сприяє підвищенню фізікомеханіческіх властивостей і довговічності виробів. Пластмаса Протакрил-М технологічна в роботі, вироби з неї добре обробляються і за кольором імітують природні тканини.

 

Спосіб застосування виготовлення зубних протезів

 1. Виготовлення гіпсової форми виготовлення гіпсової форми проводиться за загальноприйнятою методикою.

2. Виготовлення формувальної маси. Порошок і рідина ретельно змішують у співвідношенні 2:1 у фарфоровому або скляному посуді. Посуд з масою накривають кришкою і залишають для набухання. Під час набухання масу 1-2 рази перемішують металевим шпателем. Масу вважають готової до формування, коли вона втрачає липкість і не пристає до рук.

 3. Полімеризація пластмаси Протакрил-М можна здійснювати двома способами.

 

ПЕРШИЙ СПОСІБ кюветку з гіпсом перед пакуванням формувальної маси нагрівають у сушильній шафі до температури 34-40 ° С. а потім заповнюють масою з надлишком, накривають контрформой і ставлять під прес. Пресування проводять повільно, щоб маса заповнювала всю порожнину гіпсовою форми. Кюветку після закриття витримують під пресом протягом 30-40 хвилин до повної полімеризації.

 

ДРУГИЙ СПОСІБ Полімеризацію виробляють в полімеризаторів під тиском повітря 3 атм. і температурі 40 – 45 ° С протягом 25-30 хвилин. 4. Обробка протеза Обробку та полірування виробляють за загальноприйнятою методикою. Зберігання та використання звичайне. Виготовлення ортодонтичних, ортопедичних апаратів і лагодження протеза проводиться за методиками, описаним вище. Форма випуску Комплект пластмаси Протакрил-М містить: порошок Протакрил-М -160,0 г, рідина Протакрил-М – 100,0 м. лак розділовий Изокол-69 – 50,0 м. клей дихлоретан-новий – 40,0 г і інструкцію із застосування. Умови зберігання Протакрил-М зберігають при температурі не вище 25 ° С і відсутності відкритих джерел вогню.

 

 

БЕЗБАРВНА для базисів протезів (Пор.300г, Рід. 150г) “СТОМА”

Пластмаса безбарвна для базисів протезів (Стома)

 

Призначення Пластмаса безбарвна застосовується для виготовлення базисів зубних протезів у випадках, коли протипоказаний пофарбований базис, а також для інших цілей ортопедичної стоматології.

Властивості Пластмаса безбарвна пластмаса на основі очищеного від стабілізатора поліметилметакрилату, що містить антістарітель, і складається з порошку і рідини. Пластмаса безбарвна відрізняється від раніше випущених базисних матеріалів підвищеної міцності і прозорістю.

 

Спосіб застосування Приготування гіпсової форми виробляють за загальноприйнятою методикою. Рекомендується ретельно ізолювати гіпсову форму ізоляційним лаком (Изокол-69). Порошок і рідина ретельно змішують у співвідношенні 2 вагових частин порошку до 1 або 0,9 вагових частин рідини. Змішування виробляють в посудині (фарфоровому або скляному) і залишають для набухання на 10-15 хв. при кімнатній температурі. Час дозрівання маси залежить від температури навколишнього середовища. Масу вважають готовою, коли вона втрачає липкість і не пристає до рук. Приготовлену формувальну масу пакують в кювету. Масу кладуть з надлишком і ущільнюють її, потім кювету затискають під пресом, поступово збільшуючи тиск. Після повного закриття кювети її витримують під пресом протягом 10-15 хвилин, потім затискають в бюгель і виробляють термічну обробку. Термічна обробка Полімеризація пластмаси безбарвної для базисів протезів виробляється на водяній бані при дотриманні наступного режиму: температуру водяної бані підвищують від кімнатної до кипіння протягом 50-60 хвилин; При температурі кипіння води витримують близько 30 хв. після чого бюгель з кюветою витягують з лазні і охолоджують до кімнатної температури

 

ВАЖЛИВО: витягати з кювети тільки повністю охолоджений протез Обробка протеза Обробку та полірування протеза проводять за загальноприйнятою методикою. У разі, якщо обробку проводять через деякий час після вилучення протеза з кювети, його до полірування зберігають у воді при кімнатній температурі. Форма випуску Комплект безбарвної пластмаси містить: – порошок-300 г – рідина -150 г (одну упаковку) – інструкцію по застосуванню. Умови зберігання Безбарвна пластмаса в упакованому вигляді повинна зберігатися в закритих приміщеннях, захищених від впливу атмосферних опадів і прямих сонячних променів. Зберігати безбарвну пластмасу допускається при температурі від +5 ° С до +25 ° С у відсутності відкритих джерел вогню і на відстані не менше 1 м від опалювальних приладів.

  

Синма-М гарячого затвердіння, для виготовлення коронок і облицювання незнімних зубних протезів (штамповано-паяних та литих, пор.-дентин 8 кольорів – 260 м., пор.-емаль 2 кол. (1і2) -40 р., рідина 150г., барвники 4х40г.) “СТОМА”

 

 

Пластмаса Синма-М застосовується у ортопедичної стоматології для виготовлення коронок і облицювання незнімних зубних протезів (штамповано-паяних і суцільнолитих).

Синма-М пластмаса для незнімного протезування

 Призначення Пластмаса Синма-М застосовується у ортопедичної стоматології для виготовлення коронок і облицювання незнімних зубних протезів (штамповано-паяних і суцільнолитих). Пластмаса Синма-М, на відміну від Синма-74, забезпечує високі естетичні властивості зубних протезів, завдяки можливості пошарового моделювання протеза масами різного кольору. Пластмасу Синма-М можна використовувати для облицювання протезів такими методами: 1. метод моделювання облицювання безпосередньо на каркасі зубного протеза; 2. пакування пластмаси в кювету. Властивості Синма-М являє собою акрилову пластмасу гарячого затвердіння типу порошок-рідина. Порошок – суспензійний прищепленої фторосодержащий сополімер; рідина – суміш акрилових мономерів і олігомерів. Завдяки наявності олігомеру в Синме-М збільшено час життєздатності маси в пластичному стані, що дозволяє моделювати облицювання безпосередньо з пластмаси, рівномірно її наносити і розподіляти.

Спосіб застосування 1. Метод моделювання облицювання безпосередньо на каркасі зубного протеза Перевага цього методу полягає в тому, що моделювання коронок і облицювань на Синма-М провадиться без таких трудомістких етапів, як. моделювання з воску, гіпсування в кювету, виварювання воску, витяг готової конструкції з кювети. Основні принципи та сутність методу Використовується при цьому методі пластмаса з тривалим часом перебування в пластичному стані (до 30 хв), яке дає можливість спокійно моделювати облицювання масами різного відтінку безпосередньо на каркасі зубного протеза. Для полімеризації використовують – апарат пневмополімерізатор стоматологічний ПС-1, що випускається Київським заводом автоматики ім. Петровського, або зарубіжний аналог Івомат, фірма “Ивоклар”, Ліхтенштейн. У цих апаратах Синма-М полімеризується протягом 10 хв при температурі 120 ° С і тиску 4-5 атм. Якщо виникає необхідність у корекції протеза, який був раніше полімеризованого при температурі 120 ° С, то друга полімеризація проводиться при температурі 100 ° С. Це попереджає утворення тріщин між металом і пластмасою. Для поступової полімеризації облицювання мостовидних протезів великої протяжності проводять першу, другу і т.д. полімеризації при температурі 100 ° С, а останню при температурі 120 ° С. Виготовлення облицювання на суцільнолитих каркасах Для даного виду робіт використовують суцільнолиті металеві каркаси з ретенціоннимі пунктами у вигляді кульок діаметром 0,2-0,6 мм. Для цього використовують набір ретенційний для металлопластмассовий робіт. На воскову модель каркаса, виготовлену за відомою методикою, рівномірно наносять кульки з набору. Відлитий металевий каркас, після механічної обробки, піддають подальшій піскоструминної обробці піском середньої зернистості. Після цього каркас полірують, не зачіпаючи ділянки, що підлягають облицюванню, ретельно промивають і висушують. Перш ніж встановити каркас, готовий для облицювання, на модель, потрібно ізолювати всі ділянки гіпсу, які можуть стикатися з пластмасою. Каркас знежирюють мономером (АКР-7), висушують на повітрі і наносять пензликом тонкий шар грунту. Грунт готують змішуванням порошку і рідини ЕДА-03 до сметаноподібної консистенції. Слід ретельно покрити ретенційні кульки до повного укриття металу рівномірним кольором, не допускаючи затекло і потовщень. Загрунтований каркас підсушують на повітрі протягом 15 хв, а потім поміщають в полімеризаторів і витримують 10 хв при 120 ° С і тиску 5 атм. Щоб уникнути зміни кольору облицювання, грунтове покриття перед нанесенням пластмаси повинно бути сухим і твердим. Підбір порошків дентин і емаль Кожен порошок дентину з комплекту Синма-М за кольором відповідає одному з номерів єдиної стоматологічної забарвлення. При необхідності отримання кольору з більш інтенсивним відтінком до основного порошку додають невелику кількість концентрату барвника потрібного кольору і ретельно перемішують. Для вибраного кольору дентину підбирають відповідний колір порошку емалі. Емаль колір № 1 застосовується зі світлими кольорами порошку дентину номерів 6, 10, 12 і 14; емаль колір № 2 застосовується з квітами порошку дентину номерів 16, 19, 20 і 24. Приготування пластмаси Порошок дентину і рідину змішують у співвідношенні: об’ємному 3:1 або масовому 2:1 у фарфоровому або скляному посуді. Закритий посуд з масою залишають для набухання протягом 6 хв, якщо технік працює шпателем. Масу перемішують 1-2 рази в процесі набухання. У закритій посудині маса зберігає свою робочу консистенцію протягом 20-25 хв, а у відкритій посудині нею можна користуватися протягом 15 хв. Якщо технік працює пензликом, то масою можна починати користуватися через 1 хв після замішування і до зміни консистенції (загустевания). При цьому масу готують при співвідношенні (масовому) порошок: рідина 2:1,5 Моделювання облицювання На загрунтований каркас наносять дентин шпателем або пензликом. Для того, щоб маса не прилипала до шпателя, його злегка змочують рідиною Синма-М. Масу наносять на каркас невеликими порціями, надаючи облицюванні форму потрібного зуба. Не слід наносити багато маси, товщина шару не повинна перевищувати 3 мм, тому при великій товщині пластмаса може давати тріщини в процесі полімеризації. Якщо каркас великої протяжності, слід моделювати або швидко, або послідовно по 3-4 одиниці, щоб уникнути пересихання маси на змодельованих ділянках. Моделювання облицювання починають з дентиновой маси, яку наносять клиновидно, залишаючи вільними медіальну і дистальну боку, а також ріжучий край коронки. Обробка Обробка протеза проводиться звичайними методами.

  

Фарфор і металокераміка. Загальні відомості.

Однією з основних вимог, що пред’являються до незнімних зубних протезів (коронки, мостоподібні протези), є еластичність. Для досягне­ння даної мети використовують пластмасові або керамічні матеріали (фарфор). Вживання фарфору в стоматології налічує більш ніж двохсотлітню історію. Проте, першими були поодинокі спроби виготовлення знімних проте­зів з фарфору при повній відсутності зубів, потім окремих зубів, коронок. Недосконалість складів фарфорових мас і технології виготовлення протезів довгий час не дозволяла широко  застосовувати їх в практиці. У 30-х роках для створення незнімних протезів, окрім металу, були запропоновані  акрилові  пластичні  маси.   Простота виготовлення протезів з пластмаси і їх задовільний первинний зовнішній вигляд вселя­ли надію на те, що знайдений універсальний деше­вий матеріал. Проте клінічні спостереження показали, що пластмаса не забезпечує подовжений функціональний і естетичний ефект. Виготовленні з пластмаси коронки і мостоподібні протези з пластмасовим облицюванням відносно швидко міняють колір, а пластмаса стирається. У зв’язку з цим активніше стали проводитися дослідження, направлені на  удосконалення фарфорових мас і технології виготовлення з них незнімних протезів.

         Сучасний стоматологічний фарфор явля­ється результатом вдосконалення твердого, тобто побутового декоративного фарфору. За хімі­чним складом стоматологічні фарфорові маси стоять між твердим фарфором і звичайним склом.

Класифікація фарфорових мас.

Сучасний стоматологічний фарфор по температурі випалювання класифікується на:

 тугоплавкий (1300— 1370°С),

середньоплавкий (1065—1110°С),

низькоплавкий (965—980°С).

Тугоплавкий фарфор складається з 81% польового шпату, 15% кварцу, 4% каоліну. Середньоплавкий фарфор містить 61% польового шпату, 29% кварцу,10% різних плавней.      До складу низькоплавкого фарфору входить 60% польового шпату, 12% кварцу, 28% плавнів. Тугоплавкий фарфор зазвичай використовується для виготовлення  штучних зубів фабричним  шляхом для знімного протеза. Середньоплавкі і низькоплавкі фарфори застосовуються для виготовлення коронок, вкладок та мостоподібних протезів. Використання низькоплавких і середньоплавких фарфорів дозволило застосовувати обпалювальні печі з нихромовими і іншими нагрівачами. Випалювання проводять згідно режиму, що рекомендується заводом-вироником фарфорового матеріалу. Для зменшення або усу­нення газових шпар запропоновано чотири способи: 1) випалювання фарфору у вакуумі. При цьому способі повітря віддаляється раніше, ніж він встигне затриматися в розплавленій масі; 2) випалення фарфору в дифузі­йному газі (водень, гелій). Звичайну атмосферу печі заповнюють здібним до дифузії газом. Під час випалення повітря виходить з проміжків і щілин фарфору. Цей метод виявився непридатним на практиці; 3) випалення фарфору під тиском 10 атмосфер. Якщо розплавлений фарфор охолоджувати під тиском, то повітряні бульбашки можуть змен­шитися в об’ємі і їх світлопреломлюючий вплив значно слабшає. Тиск підтримують до повного охолоджування фарфору. Цей спосіб ще застосовують на деяких заводах для виробництва штучних зубів. Недолік методу полягає в неможливості повторного розігрівання і глазурування” під атмосферним тиском, оскільки бульбашки газу відновлюються при цьому до первинних розмірів; 4) для  підвищення про­зорості фарфору при атмосферному випалюванні використовується грубозернистий матеріал. При випалюванні такого фарфору утворюються крупніші шпари, але кількість їх значно менша, ніж в дрібнозер­нистих матеріалів.

         Із запропонованих вище чотирьох способів най­більше поширення набув вакуумний спосіб обпалювання­, який застосовується в даний час, як для виготовлення протезів в зуботехнічних лабо­раторіях, так і на заводах для виробництва  штучних зубів. Фарфор, що обпалювається у вакуумі, має кількість шпар в 60 разів менше, ніж фарфор при атмосферному випалюванні. Вакуумне випалювання дає можливість додати стоматологічному фарфору бажану прозорість і забарвлення. Специфічне фарбування матеріалу можна регулювати до­даванням замутнювачів і фарбувальних речовин. Якщо як замутнювачі використовувати кристали окислу алюмінію або цирконію, можна додатково збільшити міцність матеріалу.

         Об’ємні зміни при випаленні. При випалюванні фарфору має місце значна усадка фарфо­рових мас (20—40 %). Основна причина об’ємної усадки полягає в недостатньому ущільненні частинок керамічної маси, між якими залишаються порожнини. Іншими причинами об’ємних скорочень є втрата рідини, необхідної­ для приготування фарфорової кашки, і вигорання органічних добавок (декстрин, цукор, крохмаль, анілінові фарбники).

         Практичне значення має напрям об’ємної усадки. Найбільша усадка фарфору йде у бік великого тепла, у напрямі сили тяжіння і у напрямі більшої маси. У першому і другому випадку усадка незначна, оскільки в сучасних печах гарантований рівномірний розподіл тепла, а сила тяжіння невелика, оскільки застосовуються невеликі кількості фарфору. Усадка у напрямі великих мас зна­чно вища. Маса в розплаві зважаючи на поверхневе натягнення і зв’язок між частками  прагне набути форми краплі. При цьому вона підтягується від периферичних ділянок до цент­ральної частини коронки, до більшої маси фарфору. При виготовленні фарфорової коронки керамі­чна маса, скорочуючись, рухається від шийки зуба у бік центру коронки, піднімаючи при цьому платинову матрицю, внаслідок цього може по­явиться щілина між коронкою і уступом моделі препарованого зуба.

         Міцність фарфору. Основним показником міцності фарфору є міцність при розтя­гненні, стискуванні і вигині. Стоматологічний фар­фор має високу міцність при стискуванні (4600— 8000 кг/см2). Такі навантаження в порожнині рота не досягаються. Проте міцність стоматологічно­го фарфору при вигині відносно невелика (447— 625 кг/см2).

         Основною характеристикою міцності стомато­логічного фарфору прийнято вважати величину міцності при вигині. Міцність  фарфору залежить не лише від його складу і технології виробництва, але і в значній мірі від способу поводження з ним. Так, великий вплив на міцність надає метод конденсації частинок фарфору. Існує чоти­ри методи конденсації: рифленим інструментом, електрохімічною вібрацією, конденсація кис­тю, метод гравітації (без конденсації). Більшість дослідників вважають, що найкращого ущільнення фарфорової маси можна досягти рифленим інструментом з подальшим  застосуванням тиску фільтрувальним папером при вимакуванні рідині. Разом з оптимальним ущільненням матеріалу, має велике значення хороше просушування керамічної маси перед випаленням, а також подальше проведення випалення. Звичайний стоматологічний виріб проходить випалення 3-4 рази. Велика кількість випалень зменшує міцність матеріалу зважаючи на його скловування. Кожен з видів фарфору має оптимальну тем­пературу випалення. Відхилення від цієї температури у бік пониження або підвищення наводить до зменшення міцності фарфору. У першому випадку відбувається неповний сплав матеріалу, тобто утворюється недостатня кількість склофази, в другому — надмірне збільшення склофази за рахунок кристалічної стадії. Досягши тем­ператури випалювання виріб має бути витриманий під вакуумом 1-2 хв. Продовження часу випалення дає помітне зниження міцності. Випалювання фарфо­ра має бути закінчене глазуруванням.  Дослідження фарфору показали, що глазурована поверх­ня додає велику міцність виробу. Обпалювані вакуумним способом коронки добре шліфуються і поліруються. В той же час реко­мендується уникати зішліфування глазурованою по­верхні, оскільки при цьому міцність падає. В окремих випадках глазуровану поверхню все ж  зішліфовують для зменшення стирання зубів-антагоністів. Відносно впливу шпар на міцність обпалюваного виробу думки  дослідників не збігаються. Більшість з них вказує, що випалювання у вакуумі знижує шпаристість і  збільшує міцність фарфору.

         Міцність фарфору залежить також від способу вживання вакууму на різних етапах випалювання. Початок випалювання повинен збігатися з початком розрід­ження атмосфери печі. Досягши темпера­тури випалювання вакуум має бути повним. Час випалювання у вакуумі досягши необхідної температури не повинен перевищувати 2 хв.

Фарфор — продукт, що отримується в результаті спікання і випалення сировинної маси, що складається з різних компонентів. Під дією високої температури окремі інгредієнти вступають в монолітний зв’язок. Спочатку вони плавляться, утворюючи сплав, і в результаті неодноразового випалення перетворюються в міцну фарфорову масу, хімічно стійку в багатьох середовищах, за винятком міцної хлористоводневої кислоти.

         Штучні зуби з фарфору заводського виготовлення піддаються випаленню по спеціально­му режиму. При високій температурі польовий шпат забезпечує розвиток скловидної фази, в кот­рій розчиняються і інші компоненти (кварц, каолін). Скловидні фази додають пластич­ності масі під час випалення і зв’язують складові частини. Польовий шпат створює блискучу глазуро­вану поверхню зубів після випалення. Кварц зменшує усадку фарфорових мас і знижує крих­кість виробу. Каолін впливає на його механічну міцність і термічну стійкість. Останніми роками на заводі знайшло застосування вакуумне випалення фарфорових зубів.

            Підготовка сировини. Обробка фарфорових мас.

Сировина, виготовлена з різних компонентів для фарфорових мас, називається шихтою. У шихті для штучних зубів з фарфору міститься 25—32% кварцу, 60—70% польового шпату і 3—10% каоліну. Цю шихту злегка зволожують (1 %) і щільно набивають (по 3-5 кг) у вогнетривкі глиняні судини-капсули, обмазавши заздалегідь їх внутрішні стінки и подрібненним кварцем і каоліном щоб уникнути при­липання до них шихти, а потім поміщають в піч для випалення протягом 20 годин при температурі 1350°С.

         Процес випалення шихти називається фриттованням (плавленням), а отримуваний при спіканні продукт — фритою.

         Зниження температури плавлення керамічних мас досягається введенням в їх склад легкоп­лавких добавок (плавнів), до яких відносяться борна кислота, карбонат літію, оксид магнію і карбонат натрію.

         Фриту при необхідності використання в незнімних протезах змішують з оксидами метал­лов, аби виключити просвічування металу, на який наноситься фарфорова маса. Процес нівелювання кольору фарфорових мас від просвічу­ваня іменують глушенням, а речовини, за допомогою яких це робиться, — глушниками. До глу­шників відносяться SnO2, TiOr

         З фрити шляхом додавання пластифікаторів (крохмальний клейстер, трагакант, фарбники і ін.) готують формувальну масу для виготовлення штучних зубів з фарфору в заводських умовах.

         Стандартні зуби з фарфору. Виготовляють штучні зуби з формувальних мас різ­ного складу. Зуби, виготовлені з фарфору, якнайповніше в порівнянні з іншими матеріа­лами відповідають естетичним і медичним цілям. Формою і кольором такі зуби можуть бути підібрані в повній відповідності з залившими­ся зубами пацієнта, вони абсолютно нешкідливі і завдяки високій міцності забезпечують най­більший ефект при відкушуванні і розжовуванні їжі.

         Зазвичай стандартні зуби випускають комплек­тами,  що складаються  з  групи  передніх та бічних зубів обох щелеп.   Передні бічних фарфорові зуби найчастіше виготовляють з крампонами, але вони можуть бути і дірчастими (діаторичні). Корінні зуби роблять завжди дірчастими. Порожнини або крампони у фарфорових зубах презначені для механічного кріплення їх в ме­талі або пластмасі.

         Заводська технологія стандартних штучних зубів з фарфору зводиться до укладання і пресу­вання тістоподібної формувальної фарфорової маси в спеціальні бронзові прес-форми. Після пресування зуби витягують і сушать при температурі 200°С в спеціальній печі. Далі зуби ретельно обробляють уручну і піддають випаленню при температурі 900°С протягом декіль­кох хвилин. Потім зуби остаточно обпалюють при температурі 1400°С протягом 7-12 хв.

         Додання різних відтінків по зонах зуба досягається тим, що укладання у формі  виробляється з маси різних кольорів.

         Випуск стандартних штучних зубів з фарфору виробляє Петербурзький завод «Медполімер», який виготовляв для зуботехнічних лабораторій фарфорову масу для незнімних протезів під назвою «Гамма». Добре зареко­мендували себе німецькі фарфорові зуби «ВІВО-ПЕРЛ-ПЕ» (передні) і «Вівоперл-ПЕ-Ортотіп» (бічні), створені по багатошаровій техніці з «перловим» ефектом.

         Разом з позитивними якостями фарфо­рових штучних зубів, вживаних в знім­них протезах, необхідно відзначити властиві ним недоліки. До основних з них відносяться недоста­тня міцність зубів в області кріплення крампонів (у крампоних зубах) і пустотіла частина (у діаторичних). Це зазвичай виявляється при несприятливих співвідношеннях артикуляцій. Пластмасові зуби позбавлені цього недоліку і їм віддається перевага при глибокому прикусі, при деформації зубних рядів. Крім того, шліфовка фарфорових зубів унаслідок твердості фарфору і наявності крампона є більш трудомістким про­цесом, що вимагає більше уваги і час у зубного техніка, інколи і у лікаря, де не мають бути допущені артикуляції і інші похибки. Робота з фарфором вимагає вищої кваліфікації і лікаря, і техніка.

Крім того, фарфор — крихкий матеріал, тому карборундові, діамантові або інші абра­зивні інструменти не мають бути крупнозерни­стими, а під час роботи їх слід зволожувати. Оброблюваний штучний зуб з фарфору не слід щільно притискувати до абразивного інстру­менту або, навпаки, абразивний інструмент до зуба. Перегрівши унаслідок щільного притиснення мо­же привести до поломки (зколу частини зуба) і утворення тріщин у фарфорі.

         За кордоном виготовляють готові стандартні коронки з фарфору, коронки з металевим штифтом (що отримали назву на ім’я їх винахідників -коронки Логана, коронки Девіса). У фарфоровій коронці штифт може бути укріплений стабільно або штифт і коронку виготовляють окремо. У практичному користуванні зручніше коронки Логана (з роздільним штифтом).

         Серед актуальних проблем сучасної стома­тології — проблема вживання фарфору в незнім­них протезах (коронки, штифтовий зуб, вкладки, комбіновані коронки і т. д.). Це по`яснюєть­ся не лише підвищенням ефективності надання спеціалізованій допомозі населенню, але і ви­соким естетичним ефектом. По цих причинах як у нас в країні, так і за кордоном  здійснюються заходи по розробці фарфорових мас спеці­ально для цих цілей і, по можливості, спроще­ння методик виготовлення виробів з метою розширення показань і доступності.

           

         Металокераміка. Хоча висока міцність алюмоксидних фарфорових мас дозволяє  виготовлять суцільнокерамічні протези, більшість практиків віддають перевагу над ними металокерамічним мостоподібним протезам. Під металокерамікою  розуміють техніку здобуття суцільнолитих металевих каркасів, облицьованих фарфором. Введення металокераміки — безперечний крок вперед в стоматології, оскільки стало можливим  використовувати всі достоїнства таких матеріалів, як метал і фарфор, в єдиній конструкції. Для виготовлення металокерамічних протезів випускаються спе­ціальні сплави і фарфорові маси.

         Сплави для металокерамічних зубних проте­зів. В даний час в зуботехнічних лабора­торіях широко використовується близько 150 різних сплавів для металокераміки. До них пред`являють­ся наступні основні вимоги: 1) температура розм’якшення сплаву має бути вище за температу­ру випалення фарфору; 2) різниця коефіцієнтів термічного розширення сплаву і фарфору  повинна бути мінімальною; 3) наявність здібності до зчеплення з фарфором; 4) володіння  задовільними  міцнісними ливарними властивостями; 5) довговічність і стабільність якостей; 6) коро­зійна стійкість; 7) сумісність з тканинами порожнини рота. Існуючі сплави для металоке­раміки діляться на дві основні групи — благо­родні і неблагородні.

         Сплави на основі благородних металів під­розділяються на золоті,  золото-паладієві і срібний-паладієві. Сплави металів благород­них груп мають кращі ливарні властивості і корозійну стійкість, проте по міцності ус­тупають сплавам неблагородних металів. Недо­ліком сплавів на основі золота є обмеженна міцність.

         Неблагородними сплавами для металокерамі­ки є сплави на основі нікелю і сплави на основі кобальту. Вони відрізняються високими механі­чними властивостями. Проте температура плавлення цих сплавів на 500°С вища, ніж сплавів на основі золота. Для поліпшення ливарних властивостей таких спла­вів в ряд зарубіжних рецептур включали берилій, який токсичний, що приводило до токсикоалергічних реакцій. В результаті проведених   досліджень була встановлена можливість  застосування вітчизняного кобальтохромового сплаву (КХС) для виготовлення металокерамічних про­тезів. Цей сплав протягом багатьох років випускається петербурзьким заводом медичних полімерів («Медполімер»).

         Фарфорові маси для металокераміки. Виго­товлення металокерамічної конструкції зуб­ного протеза — складний багатоетапний процес. Якість металевих протезів багато в чому  визначається властивостями вживаних матеріалів.

Керамічна маса повинна відповідати цілому ряду вимог, які умовно розділяють на чотири групи: фізичні, біологічні, техно­логічні і естетичні. До фізичних характе­ристикам відносяться міцність при зрушенні, стискуванні і вигині; до біологічних —нетоксичность,  відсутність алергічних компонентів; до технологі­чних – відсутність включень, коефіцієнт ливарного термічного розширення повинен відповідати такому на металевій основі, до естетичних — прозорість,  кольоростійкість, люмінісцентість.

         В даний час в різних країнах світу (Німеччині, США, Росії, Японії, Англії) запа­тентовано величезна кількість складів керамі­чних мас для покриття металевих каркасів зубних протезів з благородних і неблагородних сплавів.

         Родоначальницею вітчизняних стоматологі­чних керамічних мас, використовуваних для цілей металокераміки, вважають масу МК.

         Температура випалювання поширених фарфо­рових мас для металокераміки знаходиться в  межах 929—980°С. Вона досить відстає від точки плавлення вживаних сплавів (1100— 130СГС). Фарфорове покриття виконується багатошаровим і складається з непрозорої грунтової маси (тов­щиною 0,2—0,3 мм), що маскує металевий каркас, напівпрозорого дентинного шару, (товщи­ною 0,65—0,8 мм) і прозорого шару,  імітуючо­го ріжучий край зуба. Технологія випалювання фарфо­рової маси для металокераміки аналогічна технології здобуття коронок. Грунтовий шар має велике значення для забезпечення міцного зв’язку фарфору з поверхнею сплаву. Для  підвищення міцності зчеплення і замутнення в грун­тову масу вводять ряд добавок.

         Важливу роль в здобутті якісного металокерамічного протеза грає створення погра­ничного шару між металевим каркасом і фарфоровою масою.

         Загальноприйнято, що в механізмі з’єднання кера­міки і металевого каркаса основну роль гра­ють три чинники: 1) хімічний — за рахунок єднальних оксидів, що створюють міцний перехідний шар між керамікою і металом; 2) механічний — за рахунок механічних сил (фізико-механічна тео­рія зчеплення); 3) термічний – за рахунок різниці коефіцієнта лінійного термічного розшире­ння металу і кераміки.

Дифузія елементів від фарфору до сплаву і від сплаву до фарфору є чинником утворення постійної електронної структури на поверхні розділу неблагородного металу і кераміки. Проте на поверхні розділу благородного спла­ва і кераміки такої структури не існує.

         Для поліпшення зчеплення фарфору із золотом застосовують спеціальні додаткові зв`язуючи агенти, які наносять на поверхню металу перед нанесенням фарфору. Добре знана роль окисної плівки,  створюючей хі­мічний зв’язок між металом і фарфором, одна­к для деяких нікелево-хромових сплавів наявність окисної плівки може мати негативне значення, оскільки при високій температурі випалення оксиди нікелю і хрому розчиняються у фарфорі. Для того, щоб утворився міцний зв’язок між металом і фарфором, на поверхніїх розділу необхідне міцне хімічне з`єднання металу і окисної плівки. Останнім часом знаходить поширення думка про те, що міцність зчеплення фарфору з поверхнею не­благородних сплавів досягається, в основному, за рахунок механічних чинників.

         Петербурзький завод медичних полімерів («Медполімер») випускає ряд фарфорових мас для ортопедичної стоматології.

         Маса фарфорова МК. Призначена для об­лицювання суцільнолитих металевих каркасів на основі неблагородних сплавів при виготовленні металокерамічних протезів. Температура обпалу грунтового шару складає 1080°С, дентинного і прозорого шарів — 920—940°С. Металокерамічні протези з маси МК задовольняють  сучасним естетичним вимогам. Ця маса ви­пускається петербурзьким заводом «Медполімер». Розроблена вітчизняна керамічна маса «СИНАДЕНТ-КХС», що має хороші міцностні характеристики, коефіцієнт лінійного термічного розширення, близького до кобальтохромовому сплаву.

         Для забезпечення міцності і надійності  з`єднання металу (сплаву) з фарфором необхідно зробити підготовку металевої поверхні або базису. Найбільш поширеними являють­ся механічні способи. До механічних спосо­бів відносяться обробка поверхні в спеціаль­ному піскоструйному апараті. При цьому частки абразиву ефективно видаляють забруднення, і по­верхня набуває шорсткості. Слідує па­м`ятати, що тонкостінні вироби в конструкції можуть деформуватися під впливом ударів часток абразиву.

         Найширше з сучасних керамичес­ких мас, вживаних для металокерамічних протезів, на ринку Росії представлені німецькі «Віта», «Вітадур Альфа», «Віводент», «Карат», «Біодент», «Мультіколор», «Вінтадон Обпав», «Оме­га», «Тібонд», «Ін-Керам», «Вітахром Дельта», «І ПС-классик».

Керамічна маса IPS e.max Ceram Basic Kit A-D (Ivoclar Vivadent), №591388

 

 

 

Керамічна маса IPS e.max Ceram Deep Dentin Kit A-D (Ivoclar Vivadent), №596834

 

 

 

Керамічна маса IPS e.max Press MO 1 5 pcs (Ivoclar Vivadent), №596757.

 

 

Керамічна маса IPS e.max ZirCAD for inLab B40 / 3 pcs (Ivoclar Vivadent), №596826

 

 

Керамічна маса IPS e.max ZirCAD for inLab C15 / 5 pcs (Ivoclar Vivadent), №596825

 

 

 

Керамічна маса IPS Empress Esthetic Ingot Kit (Ivoclar Vivadent), №574523

 

 

Керамічна маса IPS InLine Basic Kit (Ivoclar Vivadent), №593003

 

 

 

Керамічна маса IPS InLine Bleach Kit (Ivoclar Vivadent), №593006

 

 

Керамічна маса IPS InLine Deep Dentin Kit (Ivoclar Vivadent), №593005, набір опак-дентінов, 10х20 г: Кольори:130,140, 210, 220, 230, 310, 410, 420, 430, 510; 1 розколірка D.D.

 

 

Керамічна маса IPS InLine Trial Kit (Ivoclar Vivadent), №593001, 1 по 3г, 9 по 5г, 2 по 3г, 3 по 5мл

  

Начало формы

Yeti Віск для цельнокерамических систем VKS

Yeti  Віск для цельнокерамических систем VKS

VKS спеціальні воску для пресованої кераміки. Багаторазово профільтровані, тому не містять зважених часток і непрозорих компонентів. Відмінні моделировочние характеристики

Кольору:

VKS моделировочний віск, бежевий прозорий 70 г     
VKS моделировочний віск, сірий прозорий 70 г       
VKS моделировочний віск, бордовий 70 г

 

Вміст вихідних компонентів в побутових і стоматологічних фарфорових масах:

За хімічним складом стоматологічні фарфорові маси стоять між твердим фарфором і звичайним склом.

За своїм призначенням фарфорові маси є вихідним матеріалом для:

1.   заводського виготовлення стандартних штучних зубів

2.   заводського виготовлення стандартних порцелянових коронок і заготовок для порцелянових вкладок

3.   індивідуального виготовлення фарфорових коронок в умовах зуботехнічної лабораторії

4.   індивідуального виготовлення вкладок в умовах зуботехнічної лабораторії

5.   облицювання суцільнолитих каркасів металевих незнімних зубних протезів (коронок, мостоподібних протезів).

1. Характеристика компонентів фарфорових мас

 

КАОЛІН – біла або світлозабарвлена глина, яка міститься у фарфоровій масі від 3 до 65%. При цьому чим більше в суміші каоліну, тим менше прозорість і тим вища температура випалу фарфорової маси. Основною частиною каоліну (99%) є алюмосилікат – каолініт. Температура його плавлення дорівнює 1800 С. При збільшенні вмісту  каоліну підвищується температура випалу фарфорової маси. Каолін впливає на механічну міцність і термічну стійкість фарфору.

 

 ПОЛЬОВИЙ ШПАТ – це безводні алюмосилікати калію, натрію або кальцію. Температура плавлення його дорівнює 1180-1200 С. При високій температурі польовий шпат забезпечує розвиток склоподібної фази, у якій розчиняються  інші компоненти (кварц, каолін). Склоподібні фази надають пластичність масі під час випалення і пов’язують зіставні частини. Польовий шпат створює блискучу глазуровану поверхність зубів після випалу. При розплавленні він перетворюється на в’язку аморфну склоподібну масу. Чим більше в суміші польового шпату (і кварцу), тим прозоріше порцелянова маса після випалу.

При випалюванні порцелянової маси польовий шпат як більш легкоплавкий компонент, знижує температуру плавлення суміші. Вміст польового шпату в фарфоровій суміші досягає 60-70%. Натрієвий польовий шпат називається альбітом, кальцієвий – анортитом.

   

КВАРЦ – мінерал, ангідрид кремнієвої кислоти. Кварц тугоплавкий, температура його плавлення становить 1710 С. Він зміцнює керамічний виріб, надає йому велику твердість і хімічну стійкість. Кварц зменшує усадку і знімає крихкість виробу. У процесі випалу кварц (кремнезем) збільшує в’язкість розплавленого польового шпату. Однак при великому вмісті кварцу маса становиться зернистою, а температура плавлення збільшується. При температурі 870-1470 С кварц збільшується в об’ємі на 15,7%, в результаті чого знижується усадка фарфорової маси. До складу фарфорової маси для виготовлення зубів кварц вводять в кількості 25-32%.

   

БАРВНИКИ забарвлюють фарфорові маси в різні кольори,  відповідаючи природним зубам. Зазвичай барвниками є оксиди менших металів (двоокис титану, окису марганцю, хрому, кобальту, цинку та ін.)

   

ПЛАСТИФІКАТОРИ – в фарфорових масах, не містять каолін. Роль пластифікаторів виконують органічні речовини (декстрин, крохмаль, цукор), які повністю вигорають при випалюванні.

Анілінові фарби – для полегшення моделювання фарфорових зубів порошкові маси підфарбовують аніліновими фарбами, які, як і органічні пластифікатори, повністю вигорають при випалюванні фарфора.

 

Основні властивості стоматологічного фарфору

 

   Фізичні властивості: Стоматологічний фарфор близький до скла, структура їх ізотропна. Вони являють собою переохолоджуючі  рідини 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. Співвідношення крилічній і склоподібної фаз визначає фізичні

властивості фарфора. 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).

 

Склад тугоплавкого, середньоплавкого і низькоплавкого фарфору (%)

 

 

   Тугоплавкий фарфор звичайно використовується для фабричного виготовлення штучних зубів для незнімних протезів.

Середньоплавкий і низькоплавкий фарфор застосовуються для виготовлення коронок, вкладок і мостоподібних протезів. Використання низькоплавкого і середньоплавкого фарфору дозволило застосовувати печі для  випалу з ніхромовим та іншими нагрівачами .

 

   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 частини 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 рідинами.

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 фапфорових 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.

 

 

Приготування фарфорової маси.

 

 Подрібнюють компонент фарфорової маси і одержують шихту.

– з’єднують в певних співвідношеннях польовий шпат і кварц, плавлять, спікають і одержують фріту, її розмелюють і очищають від домішок;

– проводять помол каоліну і очищають від домішок ;

– з’єднують фріту і каолін у вигляді пасти на воді і добавляють барвники (солі золота і платини).

Різні частини фарфорового зуба виготовляють з мас різного співвідношення. Ріжучий край більш прозорий, містить більше польового шпату і кварцу. Шийка мутна, містить велику кількість каоліну і барвників. Сформовані зуби обпікають у вакуумних печах, де вакуум забезпечує більшу міцність фарфору; добавки надають масі спеціальних властивостей (двоокис титану та олово усуває прозорість маси ) .Такі добавки називають глушіями. Для пониження температури плавлення добавляюсь окис магнію і борну кислоту.

 

Особливості процесу обпікання керамічного виробу.

 

При нагріванні суміші (польовий шпат +каолін +кварц) першим плавиться польовий шпат, при подальшому нагріванні плавиться кварц і каолін, вся маса стає скловидною, при цьому процесі польовий шпат є плавнем. Фарфорова маса додержуэться достатньої вердості, якщо компоненти добре очищені від домішок і розмелені до мілкодесперсного стану.

 

Фарфорові маси, які випускаються промисловістю:

 

1. ФЛ-і – розроблена в 1956 родит, складається з 2 фріт. Характеризується: широкою гамою кольорів, високою твердістю, температура плавлення 900 С.

2. Гамма – розроблена в 1978 році, складається з 3 фріт, рекомендують цю

масу для виготовлення вкладок і штучних коронок.

 

По призначенню фарфорові маси поділяються :

1) Базисні або грунтові – призначені для моделювання внутрішнього шару коронки зуба.

2) Дентинні – заповнюють середній шар коронки.

3) Емалеві або скловидні – приміняються для виготовлення

зовнішнього шару коронки зуба , цей шар повинен бути прозорий.

 

Фізико-механічні властивості фарфорових мас :

1. Густина – 2,6-2,8 г/см3.

2. Твердість – 400-600 кг/сила мм2

3. Температура плавлення 900-1350 °С

4. Коефіцієнт теплового розширення 7-9*10″

5. Усадка при обпіканні – 15-42%.

Всі фарфорові маси при обпіканні дають значно велику усадку,щоб фіксувати цю усадку при моделюванні створюють форму великих розмірів , а кінцеву корекцію форми проводять після її обпікання.

 

Сітали

 

 

       Сітали – це склокристалічні матеріали, що отримуються шляхом майже повної стимульованої кристалізації скла спеціально підібраного складу.Вони займають проміжне положення між звичайним склом і керамікою.

 

Походження назви

 

Введений І.І. Китайгородським термін „сітали” походить від двох слів: „скло” і „кристал”. За кордоном ці матеріали називають пірокерамом, склокерамікою, склофарфором та ін.

 

Отримання

 

Сітали є склокристалічними (мікрокристалічними) матеріалами, що отримуються шляхом спрямованої (що каталізує) кристалізації скла спеціальних складів, що протікає в об’ємі заздалегідь відформованого виробу. Сітали складаються з однієї або декількох кристалічних фаз, рівномірно розподілених в скловидній фазі. Головна особливість сіталів – тонкозерниста рівномірна склокристалічна структура, що обумовлює поєднання високої твердості і механічної міцності з відмінними електроізоляційними властивостями, високою температурою розм’якшення, хорошою термічною і хімічною стійкістю. У сіталах, виготовлених зі світлочутливого скла, отримують непрозорі білі або кольорові тривимірні зображення. Різна розчинність кристалічної і прозорої скловидної фаз відкриває можливості отримання опуклого зображення і виробництва з фотосіталів технічних виробів з сіткою прецизійних виконаних отворів будь-якого перетину. Термічна стійкість сіталів забезпечується дуже невеликими, а іноді і негативними (від – 7*10-7 до 3*10-7) коефіцієнтами термічного розширення. Оптичне кварцеве скло може бути замінене прозорими сіталами, які мають перед ним ту перевагу, що через малі коефіцієнти теплового розширення вони нечутливі до теплових ударів. Прозорість пов’язана з розміром кристалів, меншим довжини півхвилі видимого світла (соті долі мм), і близькістю показників їх заломлення до скловидної фази. Світлочутливе скло і фотосітали знаходять широке застосування в мікроелектроніці, ракетній техніці, космосі, оптиці, поліграфії і побутових приладах. Так, з фоточутливого скла отримані матриці для газорозрядних приладів, фотокерам для виготовлення плат друкарського монтажу, з фотосіталу – перфоровані диски, вживані в катодно-променевих трубках і таке інше. Технологія сіталів включає стадії варіння скла, формування виробів і спеціальної термічної обробки. Технічні сітали отримують на основі штучних шихт тих частин силікатних систем, в яких кристалізуються фази, що мають задані властивості. Для термостійких сіталів такими фазами є кордиерит, сподумен LiAlSi2O6, эвкриптит LiAlSiO4; для високоміцних – шпинель, муллит; для діелектриків – кордиерит, диопсид, волластоніт і так далі. Такі властивості, як щільність, коефіцієнт термічного розширення, теплопровідність, модуль пружності і діелектрична проникність залежать від властивостей фаз і адитивно міняються із зміною змісту цих фаз. Тому найважливіше завдання технічної петрології складає вивчення діаграм стану відповідних систем. На фазовий склад сіталів впливають малі (до 1,5%) добавки модифікаторів (Na, K, Ca, Ba та ін.), склоутворювачів (У, Р та ін.) і оксидів проміжного типу, введення яких не міняє склад основних фаз, але помітно збільшує або знижує їх зміст. Необхідними добавками є речовини, що служать каталізаторами і центрами кристалізації скла. Схема режиму термообробки скла для отримання сіталів. Головною в технології сіталів є двохстадійна термообробка. Перша стадія – утворення центрів кристалізації – здійснюється для більшості складів шихт витримкою при температурі, оптимальній для цього процесу. Для фотосіталів вироби після відпалу опромінюють ультрафіолетовими або рентгенівськими променями. Прояв прихованого зображення відбувається при нагріванні скла в інтервалі між температурою розм’якшення і відпалу протягом 8 – 60 хв. Далі термообробка триває при вищих температурах для завершення процесу кристалізації і отримання сіталу. На другій стадії вироби відпалюють при температурі, найбільш сприятливій для зростання кристалів. Жароміцність, електропровідність, механічна міцність залежать не лише від властивостей фаз, але більшою мірою від структури і тому не є адитивними. Щільна мікростуктура забезпечує високу твердість і опір абразивному зношуванню. Підвищення рівня кристалізації збільшує модуль пружності. Поліпшенню механічних, термічних, електроізоляційних властивостей матеріалу і хімічної стійкості сприяє низький вміст скловидної фази. Хоча контроль за фазовим складом і структурою у зв’язку з тонкозернистістю сіталів здійснюється в основному методами рентгенофазового аналізу і електронної мікроскопії, при активній участі петрологів проводиться дослідження кінетики зародкоутворення і зростання кристалів, що є теоретичною основою головних стадій виробництва сіталів. Питання переохолодження розплавів не чужі петрології. Розглянуті закономірності служать основою пояснення утворення природного скла і ряду дрібнозернистих структур при магматичних процесах, зокрема облямівок малоглибинних інтрузивних тіл. Істотні вони і для методики загартування при проведенні експерименту.

 

 На вигляд сітали є щільними матеріалами білого або від ясно-бежевого до коричневого кольору. Вони відрізняються підвищеною механічною міцністю, можуть мати як дуже маленький, так і великий коефіцієнт лінійного розширення, високу теплопровідність і задовільні електричні характеристики. Сітали дуже стійки до нагрівання. Механічна міцність їх мало міняється при нагріванні до температури 700 – 800°С.. Діелектричні втрати в сіталах багато в чому визначаються властивостями залишкової скловидної фази.

 

Як останні застосовуються: металеві Au, Ag, Cu, Pt, Pd в кількостях від сотих до десятих доль %; окисні TiO2, P2O5, Cr2O3, ZrO2, ZnO та ін. (перші %), фторидні Na3AlF6, Na2SiF6, CaF2 та ін. (обов’язково спільно з Al2O3), сірка або сульфати з добавкою коксу, сульфіди. До складу фотосіталів вводять як світлочутливі добавки Au, Ag, Cu у поєднанні з сенсибілізаторами.

 

Сенсибілізатори – речовини, що сприяють повнішому протіканню фотохімічних процесів – підвищенню фоточутливості з утворенням прихованого поверхневого зображення. При отриманні фотохромного і іншого світлочутливого скла як сенсибілізатори використовуються GeO2, одновалентне золото, сірчисті з’єднання лужних металів та ін. Застосування елементів платинової групи (Pt, Re, Pd, Os, Ir) не вимагає присутності сенсибілізаторів. З метою здешевлення виробництва і комплексного використання сировини для виготовлення сіталів застосовуються: доменний шлак разом з кварцевим піском – для отримання шлакосіталів; магматичні ефузивні і інтрузивні гірські породи основного складу (базальти, габро, траппи), метаморфічні породи (тремолітові і сланці тальку), осадові породи (лісові суглинки, вапняна глина), нефеліновий концентрат – для отримання петросіталів. Оцінка придатності шлаків і гірських порід для цих цілей найпростіше і ефективно здійснюється петрографічними методами за їх мінеральним складом. Не останню роль грають знання петрохімічних особливостей і використання можливостей методів петрохімічних перерахунків.

 

Властивості сіталів

 

Сітали володіють високою міцністю, твердістю, зносостійкістю, малим коофіцієнтом лінійного розширенням, хімічною і термічною стійкістю, газо- і вологонепроникністю. По своєму призначенню розділені на: а) технічні; б)будівельні. Технічні сітали отримують на основі систем: Li2O–Al2O3 – SiO2, MO – Al2O3 – SiO2, Li2O – MO – Al2O3–SiO2, де M – Mg, Ca, Zn, Ba, Sr та ін.; MgO – Al2O3–SiO2 – K2O – F; MO – B2O3 – Al2O3 (де M – Ca, Sr, Pb, Zn); PbO – ZnO – B2O3 – Al2O3 – SiO2 та ін. За основною властивістю і призначенням поділяються на: високоміцні, радіопрозорих хімічно стійкі, прозорі термостійкі, зносостійкі і хімічно стійкі, фотосітали, слюдосітали, біосітали, сіталоцементи, сіталоемалі, сітали із спеціальними електричними властивостями. (С) ShaTL

 

Використання

 

Сітали мають надзвичайно цінні механічні властивості. Вони міцніші і твердіші, ніж вуглецеві сталі, і водночас легші за алюміній і не розм’якшуються при нагріванні до 1350-1450 °С. Завдяки таким властивостям і низькій собівартості сітали набувають дедалі ширшого застосування: у авіації, у виготовленні ізоляторів, деталей радіоапаратури, реакторів і хімічно стійкої апаратури. За технічним призначенням сітали поділяють на настановні і конденсаторні. Настановні ситали використовують як підкладки гібридних інтегральних мікросхем і декретних пасивних елементів (наприклад, тонкоплівкові резистори), деталі НВЧ-пристроїв і деяких типів електронних ламп. Перевагою сіталових конденсаторів є підвищена електрична міцність в порівнянні з керамічними конденсаторами.

 

   Переваги сіталів перед фарфором.

 

1. В базисному шарі коронки не виникає тріщин, як це буває у фарфорі, в зв’язку з цим цю масу не піддають додатковому обпіканню.

2. Використання сікору зменшує час у виготовленні коронки, цим самим підвищує продуктивність праці зубного техніка.

3. Вироби із «Сікору» відрізняються високою міцністю.

 Ситали

Сита́ли (склокера́міка) — це склокристалічні матеріали, які складаються з однієї або декількох кристалічних фаз, рівномірно розподілених у скловидній фазі. Вони займають проміжне положення між звичайним склом і керамікою. Ситали містять велику кількість дрібних (< 1 мкм) кристалів, що пов’язані між собою міжкристалічним прошарком (скловидною фазою). Концентрація кристалів може змінюватись у значних межах (20…90 % за об’ємом)

 

Отримання

Для виробництва ситалів використовують технологію виробництва скла, дещо видозмінену і доповнену на заключній стадії, оскільки отриманий з відповідного скла виріб потім має бути перетворено в ситал шляхом кристалізації. Ситали отримуються шляхом спрямованої (каталізованої) кристалізації скла спеціальних складів, що відбувається в об’ємі заздалегідь сформованого виробу.

Технологічна схема виробництва виробів зі скла включає наступні стадії: отримання шихти — варіння скла — формування виробів — відпал виробів, доповнюється ще одним технологічним етапом — кристалізацією виробів, яка може відбуватись після формування, оминаючи відпал, або здійснюватися після відпалу. У деяких випадках для отримання ситалів застосовують керамічну технологію («порошковий метод») за схемою: отримання шихти — варіння скла — гранулювання — подрібнення скла в порошок — отримання пластичної композиції: шлікера (скло + зв’язка) — формування виробів — спікання і кристалізація. Цей технологічний прийом є менш досконалим, оскільки отримані вироби завжди мають незначну пористість. Однак в особливих випадках і при отриманні деталей дуже, складної конфігурації порошковий метод може виявитися незамінним. Спечений ситал отримують двома методами: спіканням порошків скла (розмір зерен близько 10 мкм) з добавкою порошку каталізатора; спіканням порошку скла, в який каталізатор введений ще на стадії його варіння.

Технічні ситали отримують на основі штучних шихт тих частин силікатних систем, в яких кристалізуються фази, що мають задані властивості. Для термостійких ситалів такими фазами є кордієрит, сподумен LiAlSi₂O₆, евкриптит LiAlSiO₄; для високоміцних — шпинель, муллит; для діелектриків — кордієрит, диопсид, воластоніт та ін. Такі властивості, як густина, коефіцієнт термічного розширення, теплопровідність, модуль пружності і діелектрична проникність залежать від властивостей фаз і адитивно змінюються зі зміною вмісту цих фаз. На фазовий склад ситалів впливають малі (до 1,5%) добавки модифікаторів (Na, K, Ca, Ba та ін.), склоутворювачів (B, Р та ін.) і оксидів проміжного типу, введення яких не змінює складу основних фаз, але помітно збільшує або знижує їх вміст. Необхідними добавками є речовини (Li, Rb, Cs, Ag, Au, Cu, Zn, Cd та ін.), що служать каталізаторами і центрами кристалізації скла.

 

Схема режиму термообробки скла для отримання ситалів

Головною в технології ситалів є двостадійна термообробка. Перша стадія — утворення центрів кристалізації – здійснюється для більшості складів шихт витримкою при температурі, оптимальній для цього процесу. Для фотоситалів вироби після відпалу опромінюють ультрафіолетовими або рентгенівськими променями. Прояв прихованого зображення відбувається при нагріванні скла в інтервалі між температурою розм’якшення і відпалу протягом 8 – 60 хв. Далі термообробка триває при вищих температурах для завершення процесу кристалізації і отримання ситалу. На другій стадії вироби відпалюють при температурі, найсприятливішій для росту кристалів.

Жароміцність, електропровідність, механічна міцність залежать не лише від властивостей фаз, але більшою мірою від структури і тому не є адитивними. Щільна мікростуктура забезпечує високу твердість і опір абразивному зношуванню. Підвищення рівня кристалізації збільшує модуль пружності. Поліпшенню механічних, термічних, електроізоляційних властивостей матеріалу і хімічної стійкості сприяє низький вміст скловидної фази.

Хоча контроль за фазовим складом і структурою у зв’язку з тонкозернистістю ситалів здійснюється в основному методами рентгенофазового аналізу і електронної мікроскопії, при активній участі петрологів проводиться дослідження кінетики зародкоутворення і зростання кристалів, що є теоретичною основою головних стадій виробництва ситалів.

Розглянуті закономірності служать основою пояснення утворення природних видів скла і ряду дрібнозернистих структур при магматичних процесах, зокрема облямівок малоглибинних інтрузивних тіл. Істотні вони і для методики загартування при проведенні експерименту.

На вигляд ситали є щільними матеріалами білого або від ясно-бежевого до коричневого кольору. Вони відрізняються підвищеною механічною міцністю, можуть мати як дуже маленький, так і великий коефіцієнт лінійного розширення, високу теплопровідність і задовільні електричні характеристики. Ситали з маленькими α1 дуже стійкі до нагрівання. Механічна міцність їх мало міняється при нагріванні до температури 700 – 800°С. Діелектричні втрати в ситалах багато в чому визначаються властивостями залишкової скловидної фази.

Як останні застосовуються: металеві Au, Ag, Cu, Pt, Pd в кількостях від сотих до десятих доль %; окисні TiO₂, P₂O₅, Cr₂O₃, ZrO₂, ZnO та ін. (перші %), фторидні Na₃AlF₆, Na₂SiF₆, CaF₂ та ін. (обов’язково спільно з Al₂O₃), сірка або сульфати з добавкою коксу, сульфіди. До складу фотоситалів вводять як світлочутливі добавки Au, Ag, Cu у поєднанні з сенсибілізаторами. Сенсибілізатори – речовини, що сприяють повнішому протіканню фотохімічних процесів – підвищенню фоточутливості з утворенням прихованого поверхневого зображення. При отриманні фотохромних і інших світлочутливих видів скла як сенсибілізатори використовуються GeO₂, одновалентне золото, сірчисті з’єднання лужних металів та ін. Застосування елементів платинової групи (Pt, Re, Pd, Os, Ir) не вимагає присутності сенсибілізаторів.

З метою здешевлення виробництва і комплексного використання сировини для виготовлення ситалів застосовуються: доменний шлак разом з кварцовим піском – для отримання шлакоситалів; магматичні ефузивні і інтрузивні гірські породи основного складу (базальти, габро, траппи), метаморфічні породи (тремолітові і сланці тальку), осадові породи (лісові суглинки, вапняна глина), нефеліновий концентрат – для отримання петроситалів. Оцінка придатності шлаків і гірських порід для цих цілей найпростіше і ефективно здійснюється петрографічними методами за їх мінеральним складом. Не останню роль грають знання петрохімічних особливостей і використання можливостей методів петрохімічних перерахунків.

Властивості ситалів

Ситали мають високі міцність, твердість, зносостійкість, малий коефіцієнт лінійного розширення, хімічну і термічну стійкість, газо- і вологонепроникність. За своім призначенням поділяються на технічні та будівельні. Технічні ситали отримують на основі систем: Li₂O—Al₂O₃ – SiO₂, MO – Al₂O₃ – SiO₂, Li₂O – MO – Al₂O₃—SiO₂, де M – Mg, Ca, Zn, Ba, Sr та ін.; MgO – Al₂O₃—SiO₂ – K₂O – F; MO – B₂O₃ – Al₂O₃ (де M – Ca, Sr, Pb, Zn); PbO – ZnO – B₂O₃ – Al₂O₃ – SiO₂ та ін.

За основною властивостями і призначенням поділяються на: високоміцні, радіопрозорі хімічно стійкі, прозорі термостійкі, зносостійкі і хімічно стійкі, фотоситали, слюдоситали, біоситали, ситалоцементи, ситалоемалі, ситали із спеціальними електричними властивостями.

Твердість більшості ситалів 6,5—7 одиниць за Моосом, границя міцності при згині до 250 МПа, термостійкість до 1000 °C

Використання

Головна особливість ситалів — тонкозерниста рівномірна склокристалічна структура, що обумовлює поєднання високої твердості і механічної міцності з відмінними електроізоляційними властивостями, високою температурою розм’якшення, хорошою термічною і хімічною стійкістю. Ситали міцніші і твердіші за вуглецеві сталі, і водночас легші за алюміній і не розм’якшуються при нагріванні до 1350…1450 °С. Завдяки таким властивостям і низькій собівартості ситали набувають дедалі ширшого застосування: у авіації, у виготовленні ізоляторів, деталей радіоапаратури, реакторів і хімічно стійкої апаратури.

У деталях радіоапаратури ситали використовуються як встановлювальні так як конденсаторні матеріали. У першому випадку ситали використовують як підкладки гібридних інтегральних мікросхем і декретних пасивних елементів (наприклад, тонкоплівкові резистори), деталі НВЧ-пристроїв і деяких типів електронних ламп. Перевагою ситалових конденсаторів є підвищена електрична міцність в порівнянні з керамічними конденсаторами.

У ситалах, виготовлених зі світлочутливого скла, отримують непрозорі білі або кольорові тривимірні зображення. Різна розчинність кристалічної і прозорої скловидної фаз відкриває можливості отримання опуклого зображення і виробництва з фотоситалів технічних виробів з сіткою прецизійно виконаних отворів будь-якого перетину.

Термічна стійкість ситалів забезпечується дуже малими (від 7·10^-7 до 3·10^-7), а іноді і від’ємними значеннями коефіцієнта термічного розширення. Оптичне кварцове скло може бути замінене прозорими ситалами, які переважають його меншою чутливість до теплових ударів. Прозорість пов’язана з розміром кристалів, меншим за довжину півхвилі видимого світла (соті долі мм), і близькістю до скловидної фази за показниками його заломлення. Світлочутливе скло і фотоситали знаходять широке застосування в мікроелектроніці, ракетній техніці, космосі, оптиці, поліграфії і побутових приладах. Так, з фоточутливого скла отримані матриці для газорозрядних приладів, фотокерам для виготовлення плат друкарського монтажу, з фотоситалу виготовляють перфоровані диски, що використовуються в катодно-променевих трубках тощо.

      

МОДЕПЛАСТ

Показання для застосування:

·  виготовлення пластмасових ковпачків в металокерамічних та інших видах робіт;

·  виготовлення первинних та вторинних елементів в телескопічних, замкових кріпленнях;

·  з’єднання воскових та пластмасових частин у мостоподібних протезах;

·  з’єднання деталей паяних конструкцій;

·  використовується для фрезерних робіт;

 

Переваги:

·  короткий час затвердіння (3 хвилини);

·  відсутність залишків золи (0,01% при 700ºС), що гарантує чисту та гладку поверхню відливки;

·  завдяки низькій усадці при полімеризації можна проводити високоточне моделювання;

·  висока міцність матеріалу виключає ризики деформації при виготовленні тонких моделей;

·  контрастний червоний колір полімеризату;

·  адгезивні властивості матеріалу дозволяють наносити його пошарово;

 

Інструкція по використанню:

·  перед моделюванням пластмасових ковпачків гіпсову модель покривають ізоляційним лаком «Ізокол – 69» чи іншими аналогами;

·  після занурення пензля у рідину червоного кольору, його поміщають в ємність з порошком;

·  витримавши масу на кінчику пензля 2-5 секунд, матеріал наносять на гіпсову модель;

·  полімеризація відбувається при кімнатній температурі протягом 3-4 хвилин.

 

Комплектність: