Пластмаси. Керамічні nмаси та сітали
Пластмаси nу зубопротезній справі
У nзубопротезній практиці широкого застосування набули високомоле-кулярні сполуки nприродного та штучного походження, які здатні піл впливом наїрівання і тиску nформуватися, а потім стійко зберігати надану їм форму. Як високомолекулярні nсполуки пластмаси поділяють за типом мономерних ланцюгів:
Утворені nв результаті процесів полімеризації або співполімеризації: поліетилен, nполіметилметакрилати.
Утворені nв результаті процесів поліконденсації: поліаміди, полісаха риди.
За nпросторовою структурою пластмаси, які використовують у зубопротезній практиці, nналежать до лінійних та просторових (зшитих з поперечними зв’язками між nосновними ланцюгами полімерів). Крім того, існує поділ пластмас на неорганічні n(силікати) та органічні (поліетилен, поліметилметакрил ат).
Полімери, nякі містять в одній макромолекулі кілька типів мономерних ланцюгів, називають співполімерами.
Розглянемо nосновні типи хімічних реакцій, у результаті яких утворюються пластмаси.
Полімеризація — процес утворення макромолекули (полімера) за рахунок з’єднання між nсобою великої кількості молекул мономера без виділення будь-яких побічних nнизькомолекулярних речовин — води, аміаку (приклад — поліметилметакрилат, nполівінілхлорид, полістирол).
Поліконденсація — процес, аналогічний полімеризації, але з виділенням побічних nнизькомолекулярних речовин — води, аміаку, спирту, приклад — поліаміди, nполісахариди, білки.
Для nотримання конструкційних стоматологічних матеріалів найперс-пективнішим nнапрямком є співполімеризація моно- і біфункціональних мономерів. Це процес nутворення макромолекули полімера з двох і більше мономерів. Він дозволяє nсуттєво покращити такі фізико-хімічні властивості співполімерів, як ударна nв’язкість, міцність на згин, поверхнева твердість, збільшити стійкість поверхні nдо стирання (зубів, базисного матеріалу).
Методами nспівполімеризації отримують “щеплені” співполімери і блокполімери. У nних такий тип хімічного зв’язку, що у полімерному ланцюгу створюються активні nточки (функціональні групи), до яких “прищеплюються” бічні ланцюги, nпобудовані з ланцюгів іншого полімера.
У разі nблокспівполімеризації ланцюги окремих полімерів входять у загальну nмакромолекулу у вигляді блоків. Наприклад, співполімер бутадіону і стиролу, nвінілхлориду і похідних акрилової кислоти.
Полімеризація (співполімеризація) проводиться під дією ініціаторів (каталізаторів) nпроцесу. Для отримання стоматологічних співполімерних матеріалів за нормальної n(кімнатної) температури широко використовують окисно-відновні системи, або nредокс-системи, які містять крім пе-роксиду бензоїну різні відновлювальні nактиватори лМ-диметил-пара-то-луїдин).
Речовини, nякі дезактивують (знижують) усі наявні в системі вільні радикали, називають nінгібіторами. У такому разі мономери не полімеризу-ються. До інгібіторів nналежать хінони або гідрохінони, молекулярний кисень, інгібітори утворюють nматореакційні радикали (хіноїдні, перекисні), які не здатні ініціювати nспівполімеризацію мономерів. Це необхідно врахувати в разі отримання пластмаси nна повітрі (за наявності кисню), якщо у рідкій складовій є гідрохінон, адже nзнизиться ефективність ініціювання і таким чином збільшиться кількість nнепрореагованих залишкових мономерів у співмолекулярних матеріалах.
Основні фізико-хімічні і механічні властивості полімерів
Технічні nвластивості полімерів залежать від природи, будови і чистоти мономерів, nтехнології синтезу, значення молекулярної маси, форми ланцюга, ступеня його nгнучкості та значення сил з’єднання. Розглянемо основні фізико-хімічні nвластивості полімерів (пластмас), які залежать від стану полімера n(пружно-твердий, каучукоподібний, в’язко-текучий).
Текучість n— здатність незворотно деформуватися під дією власної маси без додаткових nзусиль. Це вид пластичності. Величина, зворотна текучості, — в’язкість.
Текучість nє важливою характеристикою матеріалів типу порошок— рідина. Пластмасове тісто nповинне володіти оптимальною текучістю протягом усього робочого часу. Висока nякість протеза забезпечується тоді, коли в разі експозиції 1 хв за певного nтиску формувальна маса проникає в отвори на глибину 0,5 мм. Визначення величини nтиску в разі пресування суб’єктивне. Тому за умови прикладання тиску раніше, nніж “дозріла” формувальна маса, виріб отримується з великою усадкою nта поганою якістю; у разі використання тиску після втрати масою оптимальної nтекучості він є недостатнім і виріб не має точності.
Деструкція полімера — незворотний процес руйнування матеріалу, що виникає nунаслідок розриву зв’язків у полімері з утворенням вихідних мономерів.
Пружність n— властивість твердого тіла довільно відновлювати свою форму та об’єм після nприпинення дії зовнішньої сили (деформація пружини).
Пластичність — властивість твердого тіла змінювати свою форму і розміри (незворотно). nПісля припинення дії зовнішньої сили початкова форма і розміри не nвідновлюються.
Еластичність — означає пружність, тобто здатність матеріалу відновлювати після nдеформації попередню форму під дією зовнішнього навантаження.
Висока еластичність — здатність матеріалу сильно деформуватися під дією nпорівняно невеликих зовнішніх сил. Наприклад, пружна деформація природного nкаучуку може досягати 1000 % і більше.
Релаксація полімера — ослаблення напруження, створеного зовнішнім впливом, nвикористовується під час формування полімерів. Тобто це сповільнення реакції nматеріалу на зовнішні впливи. Будь-яка деформація полімера під дією зовнішніх nсил не супроводжується миттєвою перебудовою внутрішньої структури — для цього nнеобхідно час (час релаксації”).
У разі nшвидкої деформації полімера, яку підтримують постійно, спостерігається nпоступове зменшення необхідного дня цього напруження (релаксація напруження). У nразі підвищення ступеня полімеризації швидкість релаксації зменшується. У nспівполімерах, “щеплених”, зшитих полімерах процеси релаксації nускладнюються.
Повзучість полімера — процес малої безперервної пластичності, або еластичної nдеформації, що перебігає за умови тривалого статичного напруження. З nпідвищенням температури повзучість зростає. Для зменшення повзучості вводять nрізні наповнювачі: азбест, скловолокно, мінеральні речовини.
Пластифікація полімера — введення пластифікаторів (дибутилфталат, діоктилфталат, nтрибутирогліперин). У разі введення пластифікаторів зменшується температура nпереходу з пружно-твердого стану у високое-ластичний, а також час релаксації, nтемпература текучості.
Набухання полімера — проникнення молекули мономера (рідини) у полімер (порошок) nі збільшення об’єму. Набухання полімера супроводжується виділенням тепла. nНабухлий полімер володіє властивостями драглів — колоїдної системи. Розчини nполімерів (ліофільні золі) широко використовують у якості лаків, клеїв.
Полімершаційна усадка — усадка пластмасового тіста, компенсується помітним nрозширенням його внаслідок дії високого температурного коефіцієнта лінійного nрозширення.
Класифікації полімерів, які використовують у зубопротезній nпрактиці
Наводимо nкласифікації пластмас за хімічним складом та призначенням, за способом nполімеризації, методом пакування у кювету (схема 1,2). Класифікація полімерів nза способом пакування в кювету:
Пластмаси nдля компресійного пресування: “Фторакс”, “Акрел”, n”Бакрил”, “Етакрил”.*
Пластмаси nдля литтєвого пресування: “Карбодент”, “Івокап”.
n
Схема 1. Класифікація пластмас за хімічним складом та призначенням
Високомопєкупярні сполуки n(пластмаси)
Основні (базисні) nпластмаси
n
Допоміжні
Базиси знімних протезів
n
Незнімн
n
Штучні зуби
n
Моделю-вальні
n
Формувальні
Базисні підкладки
1Акрилові nВініл-акрилові На основі модифікованого nполістиролу Співполімери або сумі-ші nназваних
n
Акрилові
Акрилові nпластмаси Композитні пластмаси ч Поліхлорвінілові
Силіконові nНа основі фторкаучуків
n
Естедент, Естедент-2,
Естедент-3,
Ортотип квартро,
Вівоперл ПЕ, Антарис
Схема 2. Класифікація полімерів за способом nтвердіння (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 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
n
Компоненти пластмас, їх значення
Основними компонентами пластмасових композицій є:
Мономер — основа nпластмаси, представлена у вигляді рідини. Моно мер у разі акрилових пластмас — nметиловий ефір мстакрилової кислоти. Отримують метилметакрилат з ацетону і nметилового спирту. Це легка без колірна прозора рідина із специфічним запахом. Температура nкипіння Ю0,3°С, щільність 0,95. Рідина nлегко загоряється. Полімеризація мономе ра супроводжується значною усадкою — до 20%. Для запобігання поліме ризації мономера (під дією тепла, УФ-променів) його nслід зберігати у тем них флаконах, nкуди додають сповільнювач полімеризації — гідрохінон (інгібітор) у кількості 0,005%. Інформація щодо nінгібітора процесу поліме ризації nописана вище. Зберігають мономер у прохолодному місці.
Полімер nабо співполімер, а також суміш nкількох полімерів. Це у біль шості випадків представник акрилових пластмас — nполіметилметакри-лат. nПолімер отримують промисловим способом з використанням емульсійного методу: у резервуар з мішалкою наливають у співвідношенні 2:1 nводу і мономер, додають 0,3% від кількості мономера ініціатора та емульгатора (крохмал) для базисних полімерів, а nтакож дибутилфталат — 5% від маси nмономера для надання пластмасі еластичності. Масу нагріва ють до 84°С, постійно перемішуючи мішалкою. nОтриманий полімер — прозорий і nбезколірний порошок із різних за діаметром кульок. За допо могою nцентрифуги порошок відокремлюють від маси, просушують і просівають на ситі з кількістю отворів в 1 смг від 1020 до 10000.
Наповнювачі — речовини, що nнадають виробу міцності та інших не обхідних фізико-механічних властивостей. nТак, з метою зменшення пов зучості полімера в разі підвищення температури nдодають: дерев’яну тирсу, мінеральні речовини, азбест, скловолокно.
Пластифікатори — речовини, що nпідвищують пластичність та елас тичність матеріалу (дибутилфталат, nтрикрезолфосфат, трибутирогліцс-рин, діоктилфталат).
Мастила — запобігають nприлипанню виробу до прес-форми (стеа рин, віск).
Барвники — речовини, що nнадають матеріалу кольору. Для зубо-
nтехнічних nробіт використовують як безколірний, так і забарвлений поро
nшок. Як барвники nзастосовують органічні і неорганічні речовини. Ор
nганічні барвники: судан III і IV. nНеорганічні барвники : жовтий — суль-
nфохромат свинцю, коричневий — nзалізний марс, зелений — зеленьТеньє;
nсиній — мелорій; оранжевий — nхромомалібрат свинцю. Неорганічні барв
nники мають переваги перед nорганічними. Вони не руйнуються у реальних
nумовах експлуатації, дозволяють отримати велику гаму стійкіших
nкольорів. Як замутнювач використовують окис цинку n(1,2—1,5%) або дво
nоксид титану (0,35—0,5%). Забарвлення і замутнення порошку проводить
nся у шарових машинах, під час nобертання яких на поверхні кульок адсор
nбуються барвники та замутнювачі.
Каталізатори nполімеризації (ініціатори) — радикальні частинки (з неспареним електроном), що nутворюються під час розпаду пероксидів (азотосполук), nа також у разі опромінювання ультрафіолетовими проме нями чи нагрівання. Часто в якості ініціатора nполімеризації використову ють nиероксид бензоїлу. Він розпадається за нагрівання до 65—80°С.
Стабілізатори — речовини, що nзапобігають старінню матеріалу.
Запитання для самоконтролю
1. За допомогою яких реакцій отримують акрилати?
2. Які основні фізико-хімічні та механічні властивості nполімерів?
3. Як класифікуються пластмаси за хімічним складом, nпризначен 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 nпластмасові матеріали nповинні мати такі характеристики:
—достатню nміцність і необхідну еластичність, що забезпечують
цілісність nпротеза без його деформації під впливом жувальних
навантажень; n—стійкість до згинання, стискання; —високу стійкість до удару;
—невелику питому вагу і малу термічну провідність; —достатню твердість, стійкість до nстирання; —біоінертність до тканин порожнини рота, зубів та організму в
цілому; n—індиферентність до дії слини та різних nхарчових речовин;
— nкольоростійкість до дії світла, повітря та інших чинників зовнішнього nсередовища;
— відсутність адсорбувальної nздатності до харчових речовин і мікрофлори ротової порожнини.
Пластмасові матеріали для виготовлення конструкцій nзубних протезів повинні відповідати nтаким вимогам:
1) міцно з’єднуватися з фарфором, металом та між nсобою;
2) легко nперероблятися у необхідний виріб з високою точністю зберігання наданої форми;
3) зберігати надані геометричні розміри під час nексплуатації у по рожнині nрота;
4) легко піддаватися направці;
5) мати високі естетичні характеристики — максимально nімітувати природні nкольори ясен, зубів;
6) легко дезинфікуватися;
7)не викликати неприємних смакових відчуттів і не nмати запаху.
ПРОТАКРИЛ-М самотвердіюча пластмаса для виготовлення знімних протезів, починок и др. (пор.160г., nрідини. 100 г., лак ИЗОКОЛ-69-50г, клей дихлоретановий 40г) “СТОМА”
|
|
Протакрил-М застосовується в стоматологічній практиці nдля виготовлення знімних зубних протезів, щелепно-лицевих і ортодонтичних nапаратів, знімних шин-протезів при парадонтозі, починок та інших цілей.
Протакрил-М (Стома) nПластмаса самотвердіюча
Протакрил-М застосовується в nстоматологічній практиці для виготовлення знімних зубних протезів, nщелепно-лицевих і ортодонтичних апаратів, знімних шин-протезів при парадонтозі, nпочинок та інших цілей. Основні властивості Протакрил-М являє собою композицію nакрилової групи холодного твердіння типу порошок-рідина. Введення до складу nпластмаси агента, що зшиває сприяє підвищенню фізікомеханіческіх властивостей і nдовговічності виробів. Пластмаса Протакрил-М технологічна в роботі, вироби з nнеї добре обробляються і за кольором імітують природні тканини.
Спосіб застосування nвиготовлення зубних протезів
1. Виготовлення гіпсової форми nвиготовлення гіпсової форми проводиться за загальноприйнятою методикою.
2. Виготовлення формувальної маси. nПорошок і рідина ретельно змішують у співвідношенні 2:1 у фарфоровому або скляному nпосуді. Посуд з масою накривають кришкою і залишають для набухання. Під час nнабухання масу 1-2 рази перемішують металевим шпателем. Масу вважають готової nдо формування, коли вона втрачає липкість і не пристає до рук.
3. nПолімеризація пластмаси Протакрил-М можна здійснювати двома способами.
ПЕРШИЙ СПОСІБ кюветку з гіпсом перед пакуванням nформувальної маси нагрівають у сушильній шафі до температури 34-40 ° С. а потім nзаповнюють масою з надлишком, накривають контрформой і ставлять під прес. nПресування проводять повільно, щоб маса заповнювала всю порожнину гіпсовою nформи. Кюветку після закриття витримують під пресом протягом 30-40 хвилин до nповної полімеризації.
ДРУГИЙ СПОСІБ Полімеризацію виробляють в полімеризаторів nпід тиском повітря 3 атм. і температурі 40 – 45 ° С протягом 25-30 хвилин. 4. nОбробка протеза Обробку та полірування виробляють за загальноприйнятою nметодикою. Зберігання та використання звичайне. Виготовлення ортодонтичних, nортопедичних апаратів і лагодження протеза проводиться за методиками, описаним nвище. Форма випуску Комплект пластмаси Протакрил-М містить: порошок Протакрил-М n-160,0 г, рідина Протакрил-М – 100,0 м. лак розділовий Изокол-69 – 50,0 м. клей nдихлоретан-новий – 40,0 г і інструкцію із застосування. Умови зберігання nПротакрил-М зберігають при температурі не вище 25 ° С і відсутності відкритих nджерел вогню.
БЕЗБАРВНА для базисів протезів (Пор.300г, Рід. n150г) “СТОМА”
Пластмаса безбарвна для базисів nпротезів (Стома)
Призначення Пластмаса безбарвна застосовується nдля виготовлення базисів зубних протезів у випадках, коли протипоказаний nпофарбований базис, а також для інших цілей ортопедичної стоматології.
Властивості Пластмаса безбарвна пластмаса на nоснові очищеного від стабілізатора поліметилметакрилату, що містить nантістарітель, і складається з порошку і рідини. Пластмаса безбарвна nвідрізняється від раніше випущених базисних матеріалів підвищеної міцності і nпрозорістю.
Спосіб застосування Приготування гіпсової форми nвиробляють за загальноприйнятою методикою. Рекомендується ретельно ізолювати nгіпсову форму ізоляційним лаком (Изокол-69). Порошок і рідина ретельно змішують nу співвідношенні 2 вагових частин порошку до 1 або 0,9 вагових частин рідини. nЗмішування виробляють в посудині (фарфоровому або скляному) і залишають для nнабухання на 10-15 хв. при кімнатній температурі. Час дозрівання маси залежить nвід температури навколишнього середовища. Масу вважають готовою, коли вона nвтрачає липкість і не пристає до рук. Приготовлену формувальну масу пакують в nкювету. Масу кладуть з надлишком і ущільнюють її, потім кювету затискають під nпресом, поступово збільшуючи тиск. Після повного закриття кювети її витримують nпід пресом протягом 10-15 хвилин, потім затискають в бюгель і виробляють nтермічну обробку. Термічна обробка Полімеризація пластмаси безбарвної для nбазисів протезів виробляється на водяній бані при дотриманні наступного режиму: nтемпературу водяної бані підвищують від кімнатної до кипіння протягом 50-60 nхвилин; При температурі кипіння води витримують близько 30 хв. після чого nбюгель з кюветою витягують з лазні і охолоджують до кімнатної температури
ВАЖЛИВО: витягати з кювети тільки повністю nохолоджений протез Обробка протеза Обробку та полірування протеза проводять за nзагальноприйнятою методикою. У разі, якщо обробку проводять через деякий час nпісля вилучення протеза з кювети, його до полірування зберігають у воді при nкімнатній температурі. Форма випуску Комплект безбарвної пластмаси містить: – nпорошок-300 г – рідина -150 г (одну упаковку) – інструкцію по застосуванню. nУмови зберігання Безбарвна пластмаса в упакованому вигляді повинна зберігатися nв закритих приміщеннях, захищених від впливу атмосферних опадів і прямих nсонячних променів. Зберігати безбарвну пластмасу допускається при температурі nвід +5 ° С до +25 ° С у відсутності відкритих джерел вогню і на відстані не nменше 1 м від опалювальних приладів.
Синма-М гарячого затвердіння, для nвиготовлення коронок і облицювання незнімних зубних протезів (штамповано-паяних nта литих, пор.-дентин 8 кольорів – 260 м., пор.-емаль 2 кол. (1і2) -40 р., nрідина 150г., барвники 4х40г.) “СТОМА”
Пластмаса Синма-М застосовується у nортопедичної стоматології для виготовлення коронок і облицювання незнімних nзубних протезів (штамповано-паяних і суцільнолитих).
Синма-М пластмаса для незнімного nпротезування
Призначення Пластмаса Синма-М nзастосовується у ортопедичної стоматології для виготовлення коронок і nоблицювання незнімних зубних протезів (штамповано-паяних і суцільнолитих). nПластмаса Синма-М, на відміну від Синма-74, забезпечує високі естетичні nвластивості зубних протезів, завдяки можливості пошарового моделювання протеза nмасами різного кольору. Пластмасу Синма-М можна використовувати для облицювання nпротезів такими методами: 1. метод моделювання облицювання безпосередньо на nкаркасі зубного протеза; 2. пакування пластмаси в кювету. Властивості Синма-М nявляє собою акрилову пластмасу гарячого затвердіння типу порошок-рідина. nПорошок – суспензійний прищепленої фторосодержащий сополімер; рідина – суміш nакрилових мономерів і олігомерів. Завдяки наявності олігомеру в Синме-М nзбільшено час життєздатності маси в пластичному стані, що дозволяє моделювати nоблицювання безпосередньо з пластмаси, рівномірно її наносити і розподіляти.
Спосіб застосування 1. Метод nмоделювання облицювання безпосередньо на каркасі зубного протеза Перевага цього nметоду полягає в тому, що моделювання коронок і облицювань на Синма-М nпровадиться без таких трудомістких етапів, як. моделювання з воску, гіпсування nв кювету, виварювання воску, витяг готової конструкції з кювети. Основні nпринципи та сутність методу Використовується при цьому методі пластмаса з nтривалим часом перебування в пластичному стані (до 30 хв), яке дає можливість nспокійно моделювати облицювання масами різного відтінку безпосередньо на nкаркасі зубного протеза. Для полімеризації використовують – апарат nпневмополімерізатор стоматологічний ПС-1, що випускається Київським заводом nавтоматики ім. Петровського, або зарубіжний аналог Івомат, фірма n”Ивоклар”, Ліхтенштейн. У цих апаратах Синма-М полімеризується nпротягом 10 хв при температурі 120 ° С і тиску 4-5 атм. Якщо виникає nнеобхідність у корекції протеза, який був раніше полімеризованого при температурі n120 ° С, то друга полімеризація проводиться при температурі 100 ° С. Це nпопереджає утворення тріщин між металом і пластмасою. Для поступової nполімеризації облицювання мостовидних протезів великої протяжності проводять nпершу, другу і т.д. полімеризації при температурі 100 ° С, а останню при nтемпературі 120 ° С. Виготовлення облицювання на суцільнолитих каркасах Для nданого виду робіт використовують суцільнолиті металеві каркаси з ретенціоннимі nпунктами у вигляді кульок діаметром 0,2-0,6 мм. Для цього використовують набір nретенційний для металлопластмассовий робіт. На воскову модель каркаса, nвиготовлену за відомою методикою, рівномірно наносять кульки з набору. Відлитий nметалевий каркас, після механічної обробки, піддають подальшій піскоструминної nобробці піском середньої зернистості. Після цього каркас полірують, не nзачіпаючи ділянки, що підлягають облицюванню, ретельно промивають і висушують. nПерш ніж встановити каркас, готовий для облицювання, на модель, потрібно nізолювати всі ділянки гіпсу, які можуть стикатися з пластмасою. Каркас nзнежирюють мономером (АКР-7), висушують на повітрі і наносять пензликом тонкий nшар грунту. Грунт готують змішуванням порошку і рідини ЕДА-03 до nсметаноподібної консистенції. Слід ретельно покрити ретенційні кульки до повного nукриття металу рівномірним кольором, не допускаючи затекло і потовщень. nЗагрунтований каркас підсушують на повітрі протягом 15 хв, а потім поміщають в nполімеризаторів і витримують 10 хв при 120 ° С і тиску 5 атм. Щоб уникнути nзміни кольору облицювання, грунтове покриття перед нанесенням пластмаси повинно nбути сухим і твердим. Підбір порошків дентин і емаль Кожен порошок дентину з nкомплекту Синма-М за кольором відповідає одному з номерів єдиної nстоматологічної забарвлення. При необхідності отримання кольору з більш nінтенсивним відтінком до основного порошку додають невелику кількість nконцентрату барвника потрібного кольору і ретельно перемішують. Для вибраного nкольору дентину підбирають відповідний колір порошку емалі. Емаль колір № 1 nзастосовується зі світлими кольорами порошку дентину номерів 6, 10, 12 і 14; nемаль колір № 2 застосовується з квітами порошку дентину номерів 16, 19, 20 і n24. Приготування пластмаси Порошок дентину і рідину змішують у співвідношенні: nоб’ємному 3:1 або масовому 2:1 у фарфоровому або скляному посуді. Закритий nпосуд з масою залишають для набухання протягом 6 хв, якщо технік працює nшпателем. Масу перемішують 1-2 рази в процесі набухання. У закритій посудині nмаса зберігає свою робочу консистенцію протягом 20-25 хв, а у відкритій посудині nнею можна користуватися протягом 15 хв. Якщо технік працює пензликом, то масою nможна починати користуватися через 1 хв після замішування і до зміни nконсистенції (загустевания). При цьому масу готують при співвідношенні n(масовому) порошок: рідина 2:1,5 Моделювання облицювання На загрунтований nкаркас наносять дентин шпателем або пензликом. Для того, щоб маса не прилипала nдо шпателя, його злегка змочують рідиною Синма-М. Масу наносять на каркас nневеликими порціями, надаючи облицюванні форму потрібного зуба. Не слід nнаносити багато маси, товщина шару не повинна перевищувати 3 мм, тому при nвеликій товщині пластмаса може давати тріщини в процесі полімеризації. Якщо nкаркас великої протяжності, слід моделювати або швидко, або послідовно по 3-4 nодиниці, щоб уникнути пересихання маси на змодельованих ділянках. Моделювання nоблицювання починають з дентиновой маси, яку наносять клиновидно, залишаючи nвільними медіальну і дистальну боку, а також ріжучий край коронки. Обробка nОбробка протеза проводиться звичайними методами.
|
|
|||||||||||||||||
Villacryl Soft, м`яка підкладка для протезу, полімеризація під тиском, 60г порошок + 40мл рідина+10мл лак
|
Фарфор і металокераміка. Загальні nвідомості.
Однією з основних вимог, що пред’являються до незнімних зубних протезів n(коронки, мостоподібні протези), є еластичність. Для досягнення даної мети nвикористовують пластмасові або керамічні матеріали (фарфор). Вживання фарфору в nстоматології налічує більш ніж двохсотлітню історію. Проте, першими були nпоодинокі спроби виготовлення знімних протезів з фарфору при повній nвідсутності зубів, потім окремих зубів, коронок. Недосконалість складів nфарфорових мас і технології виготовлення протезів довгий час не дозволяла nшироко застосовувати їх в практиці. У 30-х роках для створення незнімних nпротезів, окрім металу, були запропоновані акрилові пластичні nмаси. Простота виготовлення протезів з пластмаси і їх задовільний nпервинний зовнішній вигляд вселяли надію на те, що знайдений універсальний nдешевий матеріал. Проте клінічні спостереження показали, що пластмаса не nзабезпечує подовжений функціональний і естетичний ефект. Виготовленні з nпластмаси коронки і мостоподібні протези з пластмасовим облицюванням відносно nшвидко міняють колір, а пластмаса стирається. У зв’язку з цим активніше стали nпроводитися дослідження, направлені на удосконалення фарфорових мас і nтехнології виготовлення з них незнімних протезів.
nСучасний стоматологічний фарфор являється результатом вдосконалення твердого, nтобто побутового декоративного фарфору. За хімічним складом стоматологічні nфарфорові маси стоять між твердим фарфором і звичайним склом.
Класифікація фарфорових мас.
Сучасний стоматологічний фарфор по температурі випалювання класифікується nна:
тугоплавкий (1300— 1370°С),
середньоплавкий (1065—1110°С),
низькоплавкий (965—980°С).
Тугоплавкий фарфор складається з 81% польового шпату, 15% кварцу, 4% nкаоліну. Середньоплавкий фарфор містить 61% польового шпату, 29% кварцу,10% nрізних плавней. До складу низькоплавкого фарфору nвходить 60% польового шпату, 12% кварцу, 28% плавнів. Тугоплавкий фарфор nзазвичай використовується для виготовлення штучних зубів фабричним nшляхом для знімного протеза. Середньоплавкі і низькоплавкі фарфори nзастосовуються для виготовлення коронок, вкладок та мостоподібних протезів. Використання nнизькоплавких і середньоплавких фарфорів дозволило застосовувати обпалювальні nпечі з нихромовими і іншими нагрівачами. Випалювання проводять згідно режиму, nщо рекомендується заводом-вироником фарфорового матеріалу. Для зменшення або nусунення газових шпар запропоновано чотири способи: 1) випалювання фарфору у nвакуумі. При цьому способі повітря віддаляється раніше, ніж він встигне nзатриматися в розплавленій масі; 2) випалення фарфору в дифузійному газі n(водень, гелій). Звичайну атмосферу печі заповнюють здібним до дифузії газом. nПід час випалення повітря виходить з проміжків і щілин фарфору. Цей метод nвиявився непридатним на практиці; 3) випалення фарфору під тиском 10 атмосфер. nЯкщо розплавлений фарфор охолоджувати під тиском, то повітряні бульбашки можуть nзменшитися в об’ємі і їх світлопреломлюючий вплив значно слабшає. Тиск nпідтримують до повного охолоджування фарфору. Цей спосіб ще застосовують на nдеяких заводах для виробництва штучних зубів. Недолік методу полягає в nнеможливості повторного розігрівання і глазурування” під атмосферним nтиском, оскільки бульбашки газу відновлюються при цьому до первинних розмірів; n4) для підвищення прозорості фарфору при атмосферному випалюванні nвикористовується грубозернистий матеріал. При випалюванні такого фарфору nутворюються крупніші шпари, але кількість їх значно менша, ніж в дрібнозернистих nматеріалів.
Із запропонованих вище nчотирьох способів найбільше поширення набув вакуумний спосіб обпалювання, nякий застосовується в даний час, як для виготовлення протезів в зуботехнічних nлабораторіях, так і на заводах для виробництва штучних зубів. Фарфор, що nобпалювається у вакуумі, має кількість шпар в 60 разів менше, ніж фарфор при nатмосферному випалюванні. Вакуумне випалювання дає можливість додати стоматологічному nфарфору бажану прозорість і забарвлення. Специфічне фарбування матеріалу можна nрегулювати додаванням замутнювачів і фарбувальних речовин. Якщо як замутнювачі nвикористовувати кристали окислу алюмінію або цирконію, можна додатково nзбільшити міцність матеріалу.
Об’ємні nзміни при випаленні. При випалюванні nфарфору має місце значна усадка фарфорових мас (20—40 %). Основна причина nоб’ємної усадки полягає в недостатньому ущільненні частинок керамічної маси, nміж якими залишаються порожнини. Іншими причинами об’ємних скорочень є втрата nрідини, необхідної для приготування фарфорової кашки, і вигорання органічних nдобавок (декстрин, цукор, крохмаль, анілінові фарбники).
Практичне значення має nнапрям об’ємної усадки. Найбільша усадка фарфору йде у бік великого тепла, у nнапрямі сили тяжіння і у напрямі більшої маси. У першому і другому випадку nусадка незначна, оскільки в сучасних печах гарантований рівномірний розподіл nтепла, а сила тяжіння невелика, оскільки застосовуються невеликі кількості nфарфору. Усадка у напрямі великих мас значно вища. Маса в розплаві зважаючи на nповерхневе натягнення і зв’язок між частками прагне набути форми краплі. nПри цьому вона підтягується від периферичних ділянок до центральної частини nкоронки, до більшої маси фарфору. При виготовленні фарфорової коронки керамічна nмаса, скорочуючись, рухається від шийки зуба у бік центру коронки, піднімаючи nпри цьому платинову матрицю, внаслідок цього може появиться щілина між nкоронкою і уступом моделі препарованого зуба.
Міцність nфарфору. Основним показником міцності nфарфору є міцність при розтягненні, стискуванні і вигині. Стоматологічний фарфор nмає високу міцність при стискуванні (4600— 8000 кг/см2). Такі навантаження в nпорожнині рота не досягаються. Проте міцність стоматологічного фарфору при nвигині відносно невелика (447— 625 кг/см2).
Основною характеристикою nміцності стоматологічного фарфору прийнято вважати величину міцності при nвигині. Міцність фарфору залежить не лише від його складу і технології nвиробництва, але і в значній мірі від способу поводження з ним. Так, великий nвплив на міцність надає метод конденсації частинок фарфору. Існує чотири nметоди конденсації: рифленим інструментом, електрохімічною вібрацією, nконденсація кистю, метод гравітації (без конденсації). Більшість дослідників nвважають, що найкращого ущільнення фарфорової маси можна досягти рифленим nінструментом з подальшим застосуванням тиску фільтрувальним папером при nвимакуванні рідині. Разом з оптимальним ущільненням матеріалу, має велике nзначення хороше просушування керамічної маси перед випаленням, а також подальше nпроведення випалення. Звичайний стоматологічний виріб проходить випалення 3-4 nрази. Велика кількість випалень зменшує міцність матеріалу зважаючи на його nскловування. Кожен з видів фарфору має оптимальну температуру випалення. nВідхилення від цієї температури у бік пониження або підвищення наводить до nзменшення міцності фарфору. У першому випадку відбувається неповний сплав nматеріалу, тобто утворюється недостатня кількість склофази, в другому — nнадмірне збільшення склофази за рахунок кристалічної стадії. Досягши температури nвипалювання виріб має бути витриманий під вакуумом 1-2 хв. Продовження часу nвипалення дає помітне зниження міцності. Випалювання фарфора має бути nзакінчене глазуруванням. Дослідження фарфору показали, що глазурована nповерхня додає велику міцність виробу. Обпалювані вакуумним способом коронки nдобре шліфуються і поліруються. В той же час рекомендується уникати nзішліфування глазурованою поверхні, оскільки при цьому міцність падає. В nокремих випадках глазуровану поверхню все ж зішліфовують для зменшення nстирання зубів-антагоністів. Відносно впливу шпар на міцність обпалюваного nвиробу думки дослідників не збігаються. Більшість з них вказує, що випалювання nу вакуумі знижує шпаристість і збільшує міцність фарфору.
nМіцність фарфору залежить також від способу вживання вакууму на різних етапах nвипалювання. Початок випалювання повинен збігатися з початком розрідження nатмосфери печі. Досягши температури випалювання вакуум має бути повним. Час nвипалювання у вакуумі досягши необхідної температури не повинен перевищувати 2 nхв.
Фарфор — продукт, що отримується в результаті nспікання і випалення сировинної маси, що складається з різних компонентів. Під nдією високої температури окремі інгредієнти вступають в монолітний зв’язок. nСпочатку вони плавляться, утворюючи сплав, і в результаті неодноразового nвипалення перетворюються в міцну фарфорову масу, хімічно стійку в багатьох nсередовищах, за винятком міцної хлористоводневої кислоти.
Штучні зуби з фарфору nзаводського виготовлення піддаються випаленню по спеціальному режиму. При nвисокій температурі польовий шпат забезпечує розвиток скловидної фази, в котрій nрозчиняються і інші компоненти (кварц, каолін). Скловидні фази додають пластичності nмасі під час випалення і зв’язують складові частини. Польовий шпат створює nблискучу глазуровану поверхню зубів після випалення. Кварц зменшує усадку nфарфорових мас і знижує крихкість виробу. Каолін впливає на його механічну nміцність і термічну стійкість. Останніми роками на заводі знайшло застосування nвакуумне 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 nміститься 25—32% кварцу, 60—70% польового шпату і 3—10% каоліну. Цю шихту nзлегка зволожують (1 %) і щільно набивають (по 3-5 кг) у вогнетривкі глиняні nсудини-капсули, обмазавши заздалегідь їх внутрішні стінки и подрібненним nкварцем і каоліном щоб уникнути прилипання до них шихти, а потім поміщають в nпіч для випалення протягом 20 годин при температурі 1350°С.
Процес випалення шихти nназивається фриттованням (плавленням), а отримуваний при спіканні продукт — фритою.
Зниження температури nплавлення керамічних мас досягається введенням в їх склад легкоплавких добавок n(плавнів), до яких відносяться борна кислота, карбонат літію, оксид магнію і nкарбонат натрію.
Фриту при необхідності використання nв незнімних протезах змішують з оксидами металлов, аби виключити просвічування nметалу, на який наноситься фарфорова маса. Процес нівелювання кольору nфарфорових мас від просвічуваня іменують глушенням, а речовини, за допомогою nяких це робиться, — глушниками. До глушників відносяться SnO2, TiOr
З фрити шляхом додавання nпластифікаторів (крохмальний клейстер, трагакант, фарбники і ін.) готують nформувальну масу для виготовлення штучних зубів з фарфору в заводських умовах.
Стандартні зуби з фарфору. nВиготовляють штучні зуби з формувальних мас різного складу. Зуби, виготовлені nз фарфору, якнайповніше в порівнянні з іншими матеріалами відповідають nестетичним і медичним цілям. Формою і кольором такі зуби можуть бути підібрані nв повній відповідності з залившимися зубами пацієнта, вони абсолютно nнешкідливі і завдяки високій міцності забезпечують найбільший ефект при nвідкушуванні і розжовуванні їжі.
Зазвичай стандартні зуби nвипускають комплектами, що складаються з групи nпередніх та бічних зубів обох щелеп. Передні бічних фарфорові зуби nнайчастіше виготовляють з крампонами, але вони можуть бути і дірчастими n(діаторичні). Корінні зуби роблять завжди дірчастими. Порожнини або крампони у nфарфорових зубах презначені для механічного кріплення їх в металі або nпластмасі.
Заводська технологія nстандартних штучних зубів з фарфору зводиться до укладання і пресування nтістоподібної формувальної фарфорової маси в спеціальні бронзові прес-форми. nПісля пресування зуби витягують і сушать при температурі 200°С в спеціальній nпечі. Далі зуби ретельно обробляють уручну і піддають випаленню при температурі n900°С протягом декількох хвилин. Потім зуби остаточно обпалюють при nтемпературі 1400°С протягом 7-12 хв.
Додання різних відтінків nпо зонах зуба досягається тим, що укладання у формі виробляється з маси nрізних кольорів.
Випуск стандартних штучних nзубів з фарфору виробляє Петербурзький завод «Медполімер», який виготовляв для nзуботехнічних лабораторій фарфорову масу для незнімних протезів під назвою n«Гамма». Добре зарекомендували себе німецькі фарфорові зуби «ВІВО-ПЕРЛ-ПЕ» n(передні) і «Вівоперл-ПЕ-Ортотіп» (бічні), створені по багатошаровій техніці з n«перловим» ефектом.
Разом з позитивними nякостями фарфорових штучних зубів, вживаних в знімних протезах, необхідно nвідзначити властиві ним недоліки. До основних з них відносяться недостатня nміцність зубів в області кріплення крампонів (у крампоних зубах) і пустотіла nчастина (у діаторичних). Це зазвичай виявляється при несприятливих nспіввідношеннях артикуляцій. Пластмасові зуби позбавлені цього недоліку і їм nвіддається перевага при глибокому прикусі, при деформації зубних рядів. Крім nтого, шліфовка фарфорових зубів унаслідок твердості фарфору і наявності крампона nє більш трудомістким процесом, що вимагає більше уваги і час у зубного nтехніка, інколи і у лікаря, де не мають бути допущені артикуляції і інші nпохибки. Робота з фарфором вимагає вищої кваліфікації і лікаря, і техніка.
Крім того, фарфор — nкрихкий матеріал, тому карборундові, діамантові або інші абразивні інструменти nне мають бути крупнозернистими, а під час роботи їх слід зволожувати. Оброблюваний nштучний зуб з фарфору не слід щільно притискувати до абразивного інструменту nабо, навпаки, абразивний інструмент до зуба. Перегрівши унаслідок щільного nпритиснення може привести до поломки (зколу частини зуба) і утворення тріщин у nфарфорі.
За кордоном виготовляють nготові стандартні коронки з фарфору, коронки з металевим штифтом (що отримали nназву на ім’я їх винахідників -коронки Логана, коронки Девіса). У фарфоровій nкоронці штифт може бути укріплений стабільно або штифт і коронку виготовляють nокремо. У практичному користуванні зручніше коронки Логана (з роздільним nштифтом).
Серед актуальних проблем nсучасної стоматології — проблема вживання фарфору в незнімних протезах n(коронки, штифтовий зуб, вкладки, комбіновані коронки і т. д.). Це по`яснюється nне лише підвищенням ефективності надання спеціалізованій допомозі населенню, nале і високим естетичним ефектом. По цих причинах як у нас в країні, так і за nкордоном здійснюються заходи по розробці фарфорових мас спеціально для nцих цілей і, по можливості, спрощення методик виготовлення виробів з метою nрозширення показань і доступності.
Металокераміка. nХоча висока міцність алюмоксидних фарфорових мас дозволяє виготовлять nсуцільнокерамічні протези, більшість практиків віддають перевагу над ними nметалокерамічним мостоподібним протезам. Під металокерамікою розуміють nтехніку здобуття суцільнолитих металевих каркасів, облицьованих фарфором. nВведення металокераміки — безперечний крок вперед в стоматології, оскільки nстало можливим використовувати всі достоїнства таких матеріалів, як метал nі фарфор, в єдиній конструкції. Для виготовлення металокерамічних протезів nвипускаються спеціальні сплави і фарфорові маси.
Сплави для металокерамічних зубних протезів. В даний час в зуботехнічних лабораторіях широко nвикористовується близько 150 різних сплавів для металокераміки. До них nпред`являються наступні основні вимоги: 1) температура розм’якшення сплаву має nбути вище за температуру випалення фарфору; 2) різниця коефіцієнтів термічного nрозширення сплаву і фарфору повинна бути мінімальною; 3) наявність здібності nдо зчеплення з фарфором; 4) володіння задовільними міцнісними nливарними властивостями; 5) довговічність і стабільність якостей; 6) корозійна nстійкість; 7) сумісність з тканинами порожнини рота. Існуючі сплави для nметалокераміки діляться на дві основні групи — благородні і неблагородні.
Сплави на основі nблагородних металів підрозділяються на золоті, золото-паладієві і nсрібний-паладієві. Сплави металів благородних груп мають кращі ливарні nвластивості і корозійну стійкість, проте по міцності уступають сплавам nнеблагородних металів. Недоліком сплавів на основі золота є обмеженна nміцність.
Неблагородними сплавами nдля металокераміки є сплави на основі нікелю і сплави на основі кобальту. Вони nвідрізняються високими механічними властивостями. Проте температура плавлення nцих сплавів на 500°С вища, ніж сплавів на основі золота. Для поліпшення nливарних властивостей таких сплавів в ряд зарубіжних рецептур включали nберилій, який токсичний, що приводило до токсикоалергічних реакцій. В результаті nпроведених досліджень була встановлена можливість nзастосування вітчизняного кобальтохромового сплаву (КХС) для виготовлення nметалокерамічних протезів. Цей сплав протягом багатьох років випускається nпетербурзьким заводом медичних полімерів («Медполімер»).
Фарфорові маси для металокераміки. Виготовлення металокерамічної конструкції зубного nпротеза — складний багатоетапний процес. Якість металевих протезів багато в nчому визначається властивостями вживаних матеріалів.
Керамічна маса повинна nвідповідати цілому ряду вимог, які умовно розділяють на чотири групи: фізичні, nбіологічні, технологічні і естетичні. До фізичних характеристикам відносяться nміцність при зрушенні, стискуванні і вигині; до біологічних —нетоксичность, відсутність алергічних компонентів; nдо технологічних – відсутність включень, коефіцієнт ливарного термічного nрозширення повинен відповідати такому на металевій основі, до естетичних — nпрозорість, кольоростійкість, люмінісцентість.
В даний час в різних nкраїнах світу (Німеччині, США, Росії, Японії, Англії) запатентовано величезна nкількість складів керамічних мас для покриття металевих каркасів зубних nпротезів з благородних і неблагородних сплавів.
Родоначальницею nвітчизняних стоматологічних керамічних мас, використовуваних для цілей nметалокераміки, вважають масу МК.
Температура випалювання nпоширених фарфорових мас для металокераміки знаходиться в межах n929—980°С. Вона досить відстає від точки плавлення вживаних сплавів (1100— n130СГС). Фарфорове покриття виконується багатошаровим і складається з nнепрозорої грунтової маси (товщиною 0,2—0,3 мм), що маскує металевий каркас, nнапівпрозорого дентинного шару, (товщиною 0,65—0,8 мм) і прозорого шару, nімітуючого ріжучий край зуба. Технологія випалювання фарфорової маси для nметалокераміки аналогічна технології здобуття коронок. Грунтовий шар має велике nзначення для забезпечення міцного зв’язку фарфору з поверхнею сплаву. Для nпідвищення міцності зчеплення і замутнення в грунтову масу вводять ряд добавок.
Важливу роль в здобутті nякісного металокерамічного протеза грає створення пограничного шару між nметалевим каркасом і фарфоровою масою.
Загальноприйнято, що в nмеханізмі з’єднання кераміки і металевого каркаса основну роль грають три nчинники: 1) хімічний — за рахунок єднальних оксидів, що створюють міцний nперехідний шар між керамікою і металом; 2) механічний — за рахунок механічних nсил (фізико-механічна теорія зчеплення); 3) термічний – за рахунок різниці nкоефіцієнта лінійного термічного розширення металу і кераміки.
Дифузія елементів від фарфору до сплаву і від сплаву до фарфору є чинником nутворення постійної електронної структури на поверхні розділу неблагородного nметалу і кераміки. Проте на поверхні розділу благородного сплава і кераміки nтакої структури не існує.
Для поліпшення зчеплення nфарфору із золотом застосовують спеціальні додаткові зв`язуючи агенти, які nнаносять на поверхню металу перед нанесенням фарфору. Добре знана роль окисної nплівки, створюючей хімічний зв’язок між металом і фарфором, однак для nдеяких нікелево-хромових сплавів наявність окисної плівки може мати негативне nзначення, оскільки при високій температурі випалення оксиди нікелю і хрому nрозчиняються у фарфорі. Для того, щоб утворився міцний зв’язок між металом і nфарфором, на поверхніїх розділу необхідне міцне хімічне з`єднання металу і nокисної плівки. Останнім часом знаходить поширення думка про те, що міцність nзчеплення фарфору з поверхнею неблагородних сплавів досягається, в основному, nза рахунок механічних чинників.
Петербурзький завод nмедичних полімерів («Медполімер») випускає ряд фарфорових мас для ортопедичної nстоматології.
Маса фарфорова МК. nПризначена для облицювання суцільнолитих металевих каркасів на основі nнеблагородних сплавів при виготовленні металокерамічних протезів. Температура nобпалу грунтового шару складає 1080°С, дентинного і прозорого шарів — n920—940°С. Металокерамічні протези з маси МК задовольняють сучасним nестетичним вимогам. Ця маса випускається петербурзьким заводом «Медполімер». nРозроблена вітчизняна керамічна маса «СИНАДЕНТ-КХС», що має хороші міцностні nхарактеристики, коефіцієнт лінійного термічного розширення, близького до nкобальтохромовому сплаву.
Для забезпечення міцності nі надійності з`єднання металу (сплаву) з фарфором необхідно зробити nпідготовку металевої поверхні або базису. Найбільш поширеними являються nмеханічні способи. До механічних способів відносяться обробка поверхні в nспеціальному піскоструйному апараті. При цьому частки абразиву ефективно nвидаляють забруднення, і поверхня набуває шорсткості. Слідує пам`ятати, що nтонкостінні вироби в конструкції можуть деформуватися під впливом ударів часток nабразиву.
Найширше з сучасних nкерамических мас, вживаних для металокерамічних протезів, на ринку Росії nпредставлені німецькі «Віта», «Вітадур Альфа», «Віводент», «Карат», «Біодент», n«Мультіколор», «Вінтадон Обпав», «Омега», «Тібонд», «Ін-Керам», «Вітахром nДельта», «І ПС-классик».
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Начало формы
Yeti Віск для цельнокерамических систем VKS
Yeti Віск для nцельнокерамических систем VKS
VKS спеціальні воску для nпресованої кераміки. Багаторазово профільтровані, тому не містять зважених nчасток і непрозорих компонентів. Відмінні моделировочние характеристики
Кольору:
VKS моделировочний віск, бежевий прозорий 70 nг
nVKS моделировочний віск, сірий прозорий 70 nг
nVKS моделировочний віск, бордовий 70 г
Вміст вихідних компонентів в побутових і стоматологічних nфарфорових масах:
Вихідний компонент |
Побутовий фарфор (твердий),% |
Стоматологічні фарфорові маси, % |
Польовий шпат |
10-25 |
50-81 |
Кварц |
14-35 |
15-30 |
Каолін |
35-70 |
0-4 |
Металеві пігменти |
1 |
<1 |
За хімічним складом стоматологічні фарфорові маси стоять між nтвердим фарфором і звичайним склом.
За своїм призначенням фарфорові маси є вихідним матеріалом для:
1. заводського nвиготовлення стандартних штучних зубів
2. заводського nвиготовлення стандартних порцелянових коронок і заготовок для порцелянових nвкладок
3. індивідуального nвиготовлення фарфорових коронок в умовах зуботехнічної лабораторії
4. індивідуального nвиготовлення вкладок в умовах зуботехнічної лабораторії
5. облицювання nсуцільнолитих каркасів металевих незнімних зубних протезів (коронок, nмостоподібних протезів).
1. Характеристика компонентів фарфорових мас
КАОЛІН – біла або nсвітлозабарвлена глина, яка міститься у фарфоровій масі від 3 до 65%. При цьому nчим більше в суміші каоліну, тим менше прозорість і тим вища температура випалу nфарфорової маси. Основною частиною каоліну (99%) є алюмосилікат – каолініт. nТемпература його плавлення дорівнює 1800 С. При збільшенні вмісту каоліну підвищується температура nвипалу фарфорової маси. Каолін впливає на механічну міцність і термічну nстійкість фарфору.
ПОЛЬОВИЙ ШПАТ – це безводні nалюмосилікати калію, натрію або кальцію. Температура плавлення його дорівнює n1180-1200 С. При високій температурі польовий шпат забезпечує розвиток склоподібної nфази, у якій розчиняються інші nкомпоненти (кварц, каолін). Склоподібні фази надають пластичність масі під час nвипалення і пов’язують зіставні частини. Польовий шпат створює блискучу nглазуровану поверхність зубів після випалу. При розплавленні він перетворюється nна в’язку аморфну склоподібну масу. Чим більше в суміші польового шпату (і nкварцу), тим прозоріше порцелянова маса після випалу.
При випалюванні порцелянової маси польовий шпат як більш nлегкоплавкий компонент, знижує температуру плавлення суміші. Вміст польового nшпату в фарфоровій суміші досягає 60-70%. Натрієвий польовий шпат називається nальбітом, кальцієвий – анортитом.
КВАРЦ – мінерал, ангідрид nкремнієвої кислоти. Кварц тугоплавкий, температура його плавлення становить 1710 nС. Він зміцнює керамічний виріб, надає йому велику твердість і хімічну nстійкість. Кварц зменшує усадку і знімає крихкість виробу. У процесі випалу nкварц (кремнезем) збільшує в’язкість розплавленого польового шпату. Однак при nвеликому вмісті кварцу маса становиться зернистою, а температура плавлення nзбільшується. При температурі 870-1470 С кварц збільшується в об’ємі на 15,7%, nв результаті чого знижується усадка фарфорової маси. До складу фарфорової маси nдля виготовлення зубів кварц вводять в кількості 25-32%.
БАРВНИКИ забарвлюють фарфорові nмаси в різні кольори, відповідаючи nприродним зубам. Зазвичай барвниками є оксиди менших металів (двоокис титану, nокису марганцю, хрому, кобальту, цинку та ін.)
ПЛАСТИФІКАТОРИ – в фарфорових масах, не nмістять каолін. Роль пластифікаторів виконують органічні речовини (декстрин, nкрохмаль, цукор), які повністю вигорають при випалюванні.
Анілінові фарби – для полегшення nмоделювання фарфорових зубів порошкові маси підфарбовують аніліновими фарбами, nякі, як і органічні пластифікатори, повністю вигорають при випалюванні фарфора.
Основні властивості стоматологічного фарфору
Фізичні властивості: Стоматологічний фарфор nблизький до скла, структура їх ізотропна. Вони являють собою nпереохолоджуючі рідини і nвнаслідок високої в’язкості можуть зберігатися склоіномерні ізотропні стани при nохолодженні без замітної кристалізації.
Стоматологічний фарфор може переходити при розм’якшенні або nзатвердінні з твердого в рідкий стан (і назад) без утворення нової фази.
Скло не має власної температури плавлення, а характеризується nінтервалом розм’якшення. Фарфор утворюється в результаті складного nфізико-хімічного процесу взаємодії компонентів фарфорових мас при високій nтемпературі. Каолін та кварц мають більш високу температуру плавлення, ніж nпольовий шпат. Однак при розплаві польовошпатного скла каолін і кварц nвзаємодіють зі склом. При цьому каолін утворює голкоподібні кристали , які nпронизують всю масу фарфору. Частинки кварцу оплавляються, втрачають nголкоподібну форму, і невелика їх кількість переходить у розплав скла.
Склоподібна ізотропна маса в сучасних стоматологічних фарфорах nскладає їх основну масу. Вона зумовлює їх якості та властивості. Кількість nсклофази зростає при підвищенні температури плавлення і збільшення часу плавки. nСпіввідношення крилічній і склоподібної фаз визначає фізичні
властивості фарфора. Зміст склофази в фарфорових масах забезпечує nїх блиск і прозорість. Завищена температура випалу призводить до появи на nповерхні виробу надмірного блиску і дрібних пор. При надмірному збільшенні nсклофази міцність фарфору зменшується.
Розчинені в польовошпатному склі частки кварцу разом з кристалами nмуліта і глинозему утворюють скелет фарфору. Важливим чинником у будові фарфору nє пори. Найбільшу пористість (35-45%) матеріал має перед початком спікання.
У міру утворення склоподібної фази пористість знижується. При nцьому підвищується щільність матеріалу і, відповідно, скорочуються розміри nвиробу. Повному знищенню пор заважають укладені в них бульбашки газів, що nутворюються в результаті фізико-хімічної взаємодії окремих компонентів маси. nВисока в’язкість полевошпатного скла заважає видаленню газових бульбашок з nфарфорового матеріалу.
Сучасний стоматологічний фарфор по температурі випалу класифікують nяк тугоплавкий (1300-1370 С), nсередньоплавкий(1090-1260 С) nта низькоплавкий (870-1065 С).
Склад тугоплавкого, nсередньоплавкого і низькоплавкого фарфору (%)
|
Польовий шпат |
Кварц |
Каолін |
Тугоплавкий |
81 |
15 |
4 |
Середньоплавкий |
61 |
29 |
10 |
Низькоплавкий |
60 |
12 |
28 |
Тугоплавкий nфарфор звичайно nвикористовується для фабричного виготовлення штучних зубів для незнімних nпротезів.
Середньоплавкий і низькоплавкий фарфор застосовуються для виготовлення nкоронок, вкладок і мостоподібних протезів. Використання низькоплавкого і nсередньоплавкого фарфору дозволило застосовувати печі для випалу з ніхромовим та іншими nнагрівачами .
Оптичні nвластивості фарфору є одним nз головних переваг штучних зубів. Коронка природного зуба просвічується але не nпрозора, як скло. Це пояснюється тим, що поряд з абсорбцією світла прозорість nвиражається співвідношенням дифузно розсіяного і прохідного світла. Світло, що nз хвиль різної довжини, потрапляючи на поверхню зуба, може поглинатися, nвідображатися і заломлятися.
Короткі хвилі відбиваються від емалі ріжучого краю зуба, nстворюючи блакитний відтінок. Довгі хвилі, проходячи через середину частини зуба, nщо містить основну масу твердих тканин, відбиваючись і переломлюючись, nутворюють безліч кольорових відтінків від жовто-оранжевого до блакитного. У nпришийковій частини емаль різко тоншає. Ця ділянка має колір від nжовто-оранжевого до коричневого. Стоматологічний фарфор також є гетерогенним за nструктурою матеріала.
Шлях збільшення прозорості стоматологічного фарфору полягає у nзменшенні розміру та кількості газових пор.
Для зменшення газових пор запропоновано 4 способи:
1. Випал фарфору у вакуумі. При цьому способі повітря видаляється nраніше, ніж воно встигає затриматися в розплавленій масі
2. Випал фарфору в дифузному газі (водень, гелій), коли звичайну nатмосферу печі заповнюють здатним до дифузії газом (метод не придатний на nпрактиці).
3. Випал фарфору під тиском 10 атм. Якщо розплавлений фарфор nохолоджувати під тиском, то повітряні бульбашки можуть зменшитися в обсязі, і nїх світло заломлюючий вплив слабшає. Тиск підтримують до повного охолодження nфарфора. Цей спосіб ще застосовують на деяких заводах для виробництва штучних nзубів.
4. При атмосферному випалюванні для підвищення прозорості фарфору nвикористується крупнозернистий матеріал.При nтакому випалюванні у фарфорі утворюються більші пори, але кількість їх значно nменше, ніж у дрібнозернистих матеріалів.
Із зазначених вище чотирьох способів найбільшого поширення nнабув вакуумний випал, що застосовується в даний час як для виготовлення nпротезів у зуботехнічних лабораторіях, так і на заводах для виробництва штучних nзубів.
При випалюванні фарфорових мас усадка становить 20-40%. Причинами nтакої усадки є:
• недостатнє ущільнення (конденсація) часточок керамічної маси;
• втрата рідини, необхідної для приготування фарфорової маси;
• вигоряння органічних добавок (декстрин, цукор, крохмаль, nанілінові барвники).
Велике практичне значення має напрям усадки. Усадка може nбути:
• в напрямку більшого тепла
• у напрямку сили тяжіння
• в напрямі більшої маси.
У першому і другому випадках усадка незначна, тому що в nсучасних печах гарантовано рівномірний розподіл тепла, а сила тяжіння невелика. nУсадка в напрямку великих мас значно вище. Маса в розплаві зважаючи nповерхневому натягу і зв’язку між частинками прагне прийняти форму краплі. При nцьому вона підтягується від периферичних ділянок (тобто. від шийки коронки, наприклад) nдо центральної частини коронки (до більшої маси фарфору), що, в кінцевому nрахунку може привести до появи щілини між штучною порцеляновою коронкою і nуступом моделі препарованого зуба.
Міцність фарфору залежить від рецептури (складу компонентів) nфарфорової 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 nфарфорової маси можна nдосягти рифленим інструментом з після застосуванням тиску фільтрувальним nпапером при відсмоктуванні рідинами.
Серед технологічних умов, які істотно впливають на міцнісні nпоказники, необхідно відзначити наступні:
• необхідне ущільнення матеріалу, тобто конденсація частинок nфарфора
• 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 nоптимальних режимів виготовлення мають міцність при вигині 600-700кг/см2. nПодібна міцність стоматологічного матеріалу є недостатньою. Тому умовно можна nвиділити, як мінімум, два основних напрямки в пошуку шляхів підвищення міцності nфарфора:
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 nчастини високої міцності і nеластичності, що мають однаковий коефіціент термічного розширення зі склом або nпорцеляною, призводить до значного підвищення міцності. При цьому її збільшення nпоходить пропорційно зростанню кристалічної фази. Кварц додають в фарфор як nбарвник кристалічної фази. Частинки кварцу добре з’єднуються зі склом основної nречовини, але коефіцієнт терморозширення у них різний. При охолодженні навколо nкристалів кварцу виникають зони напруги, що добре видно під поляризаційним nмікроскопом.
Додавання частинок оксиду алюмінію до деяких сортів фарфору, тобто nвикористання глиноземного (алюмооксидного) фарфору, призводить до збільшення nмеханічної міцності сплавленого оксиду алюмінію дорівнює 2000 С. Температура nвипалу алюмооксидного фарфору складає 1650-1750 С. Зниження температури випалу nдосягається введенням оксид nалюмінію та інших мінеральних речовин.
Основні компоненти керамічних мас IPS-Класик фірми «Івоклар»
(Ліхтеншпейн)
Основні компоненти |
Кількість (вага, %) |
SiO2 |
44-65 |
Ai2O3 |
9-18 |
K2O |
6-14 |
Na2O |
4-9 |
TiO2 |
0-1 |
CeO2 |
0-1 |
SnO2 |
0-1 |
BaO |
0-4 |
B2O2 |
0-1 |
CaO |
0-3,5 |
Керамічні пігменти |
+ |
Все різноманіття стоматологічних фарфорових мас можна nкласифікувати за різними ознаками.
1. За призначенням:
– створення стандартних штучних зубів в заводських умовах;
– створення стандартних фарфорових коронок і заготовок для вкладок nв заводських умовах;
– створення індивідуальных фарфорових коронок в умовах nзуботехнічної лабораторії;
– створення індивидуальних фарфорових вкладок в умовах nзуботехнічної лабораторії;
– облицьовка суцільнолитих каркасів металевих незнімних зубних nпротезів(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 nвимагає подальшого замішування з рідиною, тобто у формі «напівфабрикату»;
б) готовими до застосування – у вигляді пасти, розфасованої в nспеціальні шприци-контейнери.
2. За оптичними і фізико-механічними nпоказниками,міцністю :
а) різні види керамічних коронок (алюмофарфори, литі керамічні) nмають кращі, ніж металокерамічні конструкції властивості, але вимагають більш nрадикальної підготовки;
б) порівняння міцності керамічниих коронок, виготовлених з nалюмооксидного фарфору, керамічного матеріалу Церестор, і литих коронок з nматеріалу Дикор, а також початок утворення тріщин в коронках з Церестор nвідбувається приблизно при однакових навантаженнях.
в) дослідженнями міцності при вигині різних порцелянових мас nвстановлено, 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) – n150 МПа;
• для склокерамічного литтєвого матеріалу Дикор – 240 МПа;
г) середній розмір пор у склокерамічного матеріалу Дикор складає 1 nмкм, У решти вище названих матеріалів – 10 мкм. При цьому їх кількість на 1 мм2 nплощі різна – від 36 для звичайного грунтового фарфору до 4367 для Церестор.
3. За технологією:
а) нанесення шарів облицювання: тришарова методика, двошарова, nодношарова з нейтрального кольору з подальшим розфарбуванням. Так, відомі набори nкерамічних мас Віта-VМК, Біодент та ін. Засновані на техніці пошарового nнанесення кераміки. Фірмою «Де-Трей/Дентсплай» (США) був запропонований метод nрозфарбовування поверхності коронки, яка, на відміну від техніки пошарового nнанесення повністю виготовлена з кераміки нейтрального кольору..
б) випалу: стандартні високотемпературні, наприклад, IPS-Классик, nабо низькотемпературні – маса Дуцерам LFC.
4. За колірною шкалою: Хромаскоп, Віта-Люмин-Вакуум, Биодент, Кераскоп.
Приготування фарфорової маси.
Подрібнюють компонент nфарфорової маси і одержують шихту.
– з’єднують в певних співвідношеннях польовий nшпат і кварц, плавлять, спікають і одержують фріту, її розмелюють і очищають nвід домішок;
– проводять помол каоліну і очищають від домішок n;
– з’єднують фріту і каолін у вигляді пасти на nводі і добавляють барвники (солі золота і платини).
Різні частини фарфорового зуба виготовляють з nмас різного співвідношення. Ріжучий край більш прозорий, містить більше nпольового шпату і кварцу. Шийка мутна, містить велику кількість каоліну і nбарвників. Сформовані зуби обпікають у вакуумних печах, де вакуум забезпечує nбільшу міцність фарфору; добавки надають масі спеціальних властивостей (двоокис nтитану та олово усуває прозорість маси ) .Такі добавки називають глушіями. Для nпониження температури плавлення добавляюсь окис магнію і борну кислоту.
Особливості процесу обпікання керамічного виробу.
При нагріванні суміші (польовий шпат +каолін +кварц) першим nплавиться польовий шпат, при подальшому нагріванні плавиться кварц і каолін, nвся маса стає скловидною, при цьому процесі польовий шпат є плавнем. Фарфорова nмаса додержуэться достатньої вердості, якщо компоненти добре очищені від nдомішок і розмелені до мілкодесперсного стану.
Фарфорові маси, які випускаються промисловістю:
1. ФЛ-і – розроблена в 1956 родит, складається з 2 фріт. nХарактеризується: широкою гамою кольорів, високою твердістю, температура nплавлення 900 С.
2. Гамма – розроблена в 1978 році, складається з 3 фріт, nрекомендують цю
масу для виготовлення вкладок і штучних коронок.
По призначенню фарфорові маси поділяються :
1) Базисні або грунтові – призначені для моделювання внутрішнього nшару 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 nфіксувати цю усадку при моделюванні створюють форму великих розмірів , а nкінцеву корекцію форми проводять після її обпікання.
Сітали
Сітали n– це склокристалічні матеріали, що отримуються шляхом майже повної nстимульованої кристалізації скла спеціально підібраного складу.Вони займають nпроміжне положення між звичайним склом і керамікою.
Походження назви
Введений І.І. Китайгородським термін „сітали” походить від двох nслів: „скло” і „кристал”. За кордоном ці матеріали називають пірокерамом, nсклокерамікою, склофарфором та ін.
Отримання
Сітали є склокристалічними (мікрокристалічними) матеріалами, що nотримуються шляхом спрямованої (що каталізує) кристалізації скла спеціальних nскладів, що протікає в об’ємі заздалегідь відформованого виробу. Сітали nскладаються з однієї або декількох кристалічних фаз, рівномірно розподілених в nскловидній фазі. Головна особливість сіталів – тонкозерниста рівномірна nсклокристалічна структура, що обумовлює поєднання високої твердості і nмеханічної міцності з відмінними електроізоляційними властивостями, високою температурою nрозм’якшення, хорошою термічною і хімічною стійкістю. У сіталах, виготовлених nзі світлочутливого скла, отримують непрозорі білі або кольорові тривимірні nзображення. Різна розчинність кристалічної і прозорої скловидної фаз відкриває nможливості отримання опуклого зображення і виробництва з фотосіталів технічних nвиробів з сіткою прецизійних виконаних отворів будь-якого перетину. Термічна nстійкість сіталів забезпечується дуже невеликими, а іноді і негативними (від – n7*10-7 до 3*10-7) коефіцієнтами термічного розширення. Оптичне кварцеве скло nможе бути замінене прозорими сіталами, які мають перед ним ту перевагу, що nчерез малі коефіцієнти теплового розширення вони нечутливі до теплових ударів. nПрозорість пов’язана з розміром кристалів, меншим довжини півхвилі видимого nсвітла (соті долі мм), і близькістю показників їх заломлення до скловидної nфази. Світлочутливе скло і фотосітали знаходять широке застосування в nмікроелектроніці, ракетній техніці, космосі, оптиці, поліграфії і побутових nприладах. Так, з фоточутливого скла отримані матриці для газорозрядних nприладів, фотокерам для виготовлення плат друкарського монтажу, з фотосіталу – nперфоровані диски, вживані в катодно-променевих трубках і таке інше. Технологія nсіталів включає стадії варіння скла, формування виробів і спеціальної термічної nобробки. Технічні сітали отримують на основі штучних шихт тих частин силікатних nсистем, в яких кристалізуються фази, що мають задані властивості. Для nтермостійких сіталів такими фазами є кордиерит, сподумен LiAlSi2O6, эвкриптит nLiAlSiO4; для високоміцних – шпинель, муллит; для діелектриків – кордиерит, nдиопсид, волластоніт і так далі. Такі властивості, як щільність, коефіцієнт nтермічного розширення, теплопровідність, модуль пружності і діелектрична nпроникність залежать від властивостей фаз і адитивно міняються із зміною змісту nцих фаз. Тому найважливіше завдання технічної петрології складає вивчення nдіаграм стану відповідних систем. На фазовий склад сіталів впливають малі (до n1,5%) добавки модифікаторів (Na, K, Ca, Ba та ін.), склоутворювачів (У, Р та nін.) і оксидів проміжного типу, введення яких не міняє склад основних фаз, але nпомітно збільшує або знижує їх зміст. Необхідними добавками є речовини, що nслужать каталізаторами і центрами кристалізації скла. Схема режиму термообробки nскла для отримання сіталів. Головною в технології сіталів є двохстадійна nтермообробка. Перша стадія – утворення центрів кристалізації – здійснюється для nбільшості складів шихт витримкою при температурі, оптимальній для цього nпроцесу. Для фотосіталів вироби після відпалу опромінюють ультрафіолетовими або nрентгенівськими променями. Прояв прихованого зображення відбувається при nнагріванні скла в інтервалі між температурою розм’якшення і відпалу протягом 8 n- 60 хв. Далі термообробка триває при вищих температурах для завершення процесу nкристалізації і отримання сіталу. На другій стадії вироби відпалюють при nтемпературі, найбільш сприятливій для зростання кристалів. Жароміцність, nелектропровідність, механічна міцність залежать не лише від властивостей фаз, nале більшою мірою від структури і тому не є адитивними. Щільна мікростуктура nзабезпечує високу твердість і опір абразивному зношуванню. Підвищення рівня nкристалізації збільшує модуль пружності. Поліпшенню механічних, термічних, nелектроізоляційних властивостей матеріалу і хімічної стійкості сприяє низький nвміст скловидної фази. Хоча контроль за фазовим складом і структурою у зв’язку nз тонкозернистістю сіталів здійснюється в основному методами рентгенофазового nаналізу і електронної мікроскопії, при активній участі петрологів проводиться nдослідження кінетики зародкоутворення і зростання кристалів, що є теоретичною nосновою головних стадій виробництва сіталів. Питання переохолодження розплавів nне чужі петрології. Розглянуті закономірності служать основою пояснення nутворення природного скла і ряду дрібнозернистих структур при магматичних nпроцесах, зокрема облямівок малоглибинних інтрузивних тіл. Істотні вони і для nметодики загартування при проведенні експерименту.
На вигляд сітали є щільними матеріалами білого або від nясно-бежевого до коричневого кольору. Вони відрізняються підвищеною механічною nміцністю, можуть мати як дуже маленький, так і великий коефіцієнт лінійного nрозширення, високу теплопровідність і задовільні електричні характеристики. nСітали дуже стійки до нагрівання. Механічна міцність їх мало міняється при nнагріванні до температури 700 – 800°С.. Діелектричні втрати в сіталах багато в nчому визначаються властивостями залишкової скловидної фази.
Як останні застосовуються: металеві Au, Ag, Cu, Pt, Pd в кількостях nвід сотих до десятих доль %; окисні TiO2, P2O5, Cr2O3, ZrO2, ZnO та ін. (перші n%), фторидні Na3AlF6, Na2SiF6, CaF2 та ін. (обов’язково спільно з Al2O3), сірка nабо сульфати з добавкою коксу, сульфіди. До складу фотосіталів вводять як nсвітлочутливі добавки Au, Ag, Cu у поєднанні з сенсибілізаторами.
Сенсибілізатори – речовини, що сприяють nповнішому протіканню фотохімічних процесів – підвищенню фоточутливості з nутворенням прихованого поверхневого зображення. При отриманні фотохромного і nіншого світлочутливого скла як сенсибілізатори використовуються GeO2, nодновалентне золото, сірчисті з’єднання лужних металів та ін. Застосування nелементів платинової групи (Pt, Re, Pd, Os, Ir) не вимагає присутності nсенсибілізаторів. З метою здешевлення виробництва і комплексного використання nсировини для виготовлення сіталів застосовуються: доменний шлак разом з nкварцевим піском – для отримання шлакосіталів; магматичні ефузивні і інтрузивні nгірські породи основного складу (базальти, габро, траппи), метаморфічні породи n(тремолітові і сланці тальку), осадові породи (лісові суглинки, вапняна глина), nнефеліновий концентрат – для отримання петросіталів. Оцінка придатності шлаків nі гірських порід для цих цілей найпростіше і ефективно здійснюється nпетрографічними методами за їх мінеральним складом. Не останню роль грають nзнання петрохімічних особливостей і використання можливостей методів nпетрохімічних перерахунків.
Властивості сіталів
Сітали володіють високою міцністю, твердістю, зносостійкістю, nмалим коофіцієнтом лінійного розширенням, хімічною і термічною стійкістю, газо- nі вологонепроникністю. По своєму призначенню розділені на: а) технічні; nб)будівельні. Технічні сітали отримують на основі систем: Li2O–Al2O3 – SiO2, nMO – Al2O3 – SiO2, Li2O – MO – Al2O3–SiO2, де M – Mg, Ca, Zn, Ba, Sr та ін.; nMgO – Al2O3–SiO2 – K2O – F; MO – B2O3 – Al2O3 (де M – Ca, Sr, Pb, Zn); PbO – nZnO – B2O3 – Al2O3 – SiO2 та ін. За основною властивістю і призначенням nподіляються на: високоміцні, радіопрозорих хімічно стійкі, прозорі термостійкі, nзносостійкі і хімічно стійкі, фотосітали, слюдосітали, біосітали, nсіталоцементи, сіталоемалі, сітали із спеціальними електричними властивостями. n(С) ShaTL
Використання
Сітали мають надзвичайно цінні механічні властивості. Вони міцніші nі твердіші, ніж вуглецеві сталі, і водночас легші за алюміній і не nрозм’якшуються при нагріванні до 1350-1450 °С. Завдяки таким властивостям і nнизькій собівартості сітали набувають дедалі ширшого застосування: у авіації, у nвиготовленні ізоляторів, деталей радіоапаратури, реакторів і хімічно стійкої nапаратури. За технічним призначенням сітали поділяють на настановні і nконденсаторні. Настановні ситали використовують як підкладки гібридних nінтегральних мікросхем і декретних пасивних елементів (наприклад, тонкоплівкові nрезистори), деталі НВЧ-пристроїв і деяких типів електронних ламп. Перевагою nсіталових конденсаторів є підвищена електрична міцність в порівнянні з nкерамічними конденсаторами.
Переваги сіталів перед nфарфором.
1. В базисному шарі коронки не виникає тріщин, як це буває у nфарфорі, в зв’язку з цим цю масу не піддають додатковому обпіканню.
2. Використання сікору зменшує час у виготовленні коронки, цим nсамим підвищує продуктивність праці зубного техніка.
3. Вироби із «Сікору» відрізняються високою міцністю.
Ситали
Сита́ли (склокера́міка) — це склокристалічні матеріали, які nскладаються з однієї або декількох кристалічних фаз, рівномірно розподілених у nскловидній фазі. Вони займають проміжне положення між звичайним склом і керамікою. Ситали містять nвелику кількість дрібних (< 1 мкм) кристалів, що пов’язані між собою nміжкристалічним прошарком (скловидною фазою). Концентрація кристалів може nзмінюватись у значних межах (20…90 % за об’ємом)
Отримання
Для виробництва nситалів використовують технологію виробництва скла, дещо видозмінену і nдоповнену на заключній стадії, оскільки отриманий з відповідного скла виріб потім nмає бути перетворено в ситал шляхом кристалізації. Ситали отримуються шляхом nспрямованої (каталізованої) кристалізації скла спеціальних складів, що nвідбувається в об’ємі заздалегідь сформованого виробу.
Технологічна схема nвиробництва виробів зі скла включає наступні стадії: отримання шихти — варіння nскла — формування виробів — відпал виробів, доповнюється ще одним технологічним nетапом — кристалізацією виробів, яка може відбуватись після формування, nоминаючи відпал, або здійснюватися після відпалу. У деяких випадках для nотримання ситалів застосовують керамічну технологію («порошковий метод») за nсхемою: отримання шихти — варіння скла — гранулювання — подрібнення скла в nпорошок — отримання пластичної композиції: шлікера (скло + зв’язка) — формування nвиробів — спікання і кристалізація. Цей технологічний прийом є менш nдосконалим, оскільки отримані вироби завжди мають незначну пористість. Однак в nособливих випадках і при отриманні деталей дуже, складної конфігурації nпорошковий метод може виявитися незамінним. Спечений ситал отримують двома nметодами: спіканням порошків скла (розмір зерен близько 10 мкм) з добавкою nпорошку каталізатора; спіканням порошку скла, в який каталізатор введений ще на nстадії його варіння.
Технічні ситали отримують на основі штучних шихт тих частин силікатних nсистем, в яких кристалізуються фази, що мають задані властивості. Для nтермостійких ситалів такими фазами є кордієрит, сподумен LiAlSi2O6, nевкриптит LiAlSiO4; для високоміцних — шпинель, муллит; для nдіелектриків — кордієрит, диопсид, воластоніт та ін. Такі nвластивості, як густина, коефіцієнт термічного розширення, теплопровідність, nмодуль пружності і діелектрична проникність залежать від властивостей фаз і nадитивно змінюються зі зміною вмісту цих фаз. На фазовий склад ситалів впливають nмалі (до 1,5%) добавки модифікаторів (Na, K, Ca, Ba та ін.), склоутворювачів n(B, Р та ін.) і оксидів проміжного типу, введення яких не змінює складу nосновних фаз, але помітно збільшує або знижує їх вміст. Необхідними добавками є nречовини (Li, Rb, Cs, Ag, Au, Cu, Zn, Cd та ін.), що служать каталізаторами і nцентрами кристалізації скла.
Схема режиму термообробки скла для отримання ситалів
Головною в технології ситалів є двостадійна термообробка. Перша стадія — nутворення центрів кристалізації – здійснюється для більшості складів шихт nвитримкою при температурі, оптимальній для цього процесу. Для фотоситалів nвироби після відпалу опромінюють ультрафіолетовими або рентгенівськими nпроменями. Прояв прихованого зображення відбувається при нагріванні скла в nінтервалі між температурою розм’якшення і відпалу протягом 8 – 60 хв. Далі nтермообробка триває при вищих температурах для завершення процесу кристалізації nі отримання ситалу. На другій стадії вироби відпалюють при температурі, nнайсприятливішій для росту кристалів.
Жароміцність, електропровідність, механічна міцність залежать не лише від nвластивостей фаз, але більшою мірою від структури і тому не є адитивними. nЩільна мікростуктура забезпечує високу твердість і опір абразивному зношуванню. nПідвищення рівня кристалізації збільшує модуль пружності. Поліпшенню nмеханічних, термічних, електроізоляційних властивостей матеріалу і хімічної nстійкості сприяє низький вміст скловидної фази.
Хоча контроль за nфазовим складом і структурою у зв’язку з тонкозернистістю ситалів здійснюється nв основному методами рентгенофазового аналізу і електронної мікроскопії, при nактивній участі петрологів проводиться дослідження кінетики зародкоутворення і nзростання кристалів, що є теоретичною основою головних стадій виробництва nситалів.
Розглянуті закономірності служать основою пояснення утворення природних nвидів скла і ряду дрібнозернистих структур при магматичних процесах, зокрема nоблямівок малоглибинних інтрузивних тіл. Істотні вони і для методики nзагартування при проведенні експерименту.
На вигляд ситали є щільними матеріалами білого або від ясно-бежевого до nкоричневого кольору. Вони відрізняються підвищеною механічною міцністю, можуть nмати як дуже маленький, так і великий коефіцієнт лінійного розширення, високу nтеплопровідність і задовільні електричні характеристики. Ситали з маленькими nα1 дуже стійкі до нагрівання. Механічна міцність їх мало міняється при nнагріванні до температури 700 – 800°С. Діелектричні втрати в ситалах багато в nчому визначаються властивостями залишкової скловидної фази.
Як останні nзастосовуються: металеві Au, Ag, Cu, nPt, Pd в кількостях від сотих до десятих nдоль %; окисні TiO2, P2O5, Cr2O3, ZrO2, nZnO та ін. (перші %), фторидні Na3AlF6, Na2SiF6, CaF2 nта ін. (обов’язково спільно з Al2O3), сірка або сульфати з добавкою коксу, сульфіди. До складу nфотоситалів вводять як світлочутливі добавки Au, Ag, Cu у поєднанні з сенсибілізаторами. nСенсибілізатори – речовини, що сприяють повнішому протіканню фотохімічних nпроцесів – підвищенню фоточутливості з утворенням прихованого поверхневого nзображення. При отриманні фотохромних і інших світлочутливих видів скла як nсенсибілізатори використовуються GeO2, одновалентне золото, сірчисті з’єднання лужних металів та nін. Застосування елементів платинової групи (Pt, Re, Pd, Os, Ir) не вимагає присутності nсенсибілізаторів.
З метою здешевлення nвиробництва і комплексного використання сировини для виготовлення ситалів nзастосовуються: доменний шлак разом з кварцовим піском – для отримання nшлакоситалів; магматичні ефузивні і інтрузивні гірські породи основного складу n(базальти, габро, траппи), метаморфічні породи (тремолітові і сланці тальку), nосадові породи (лісові суглинки, вапняна глина), нефеліновий концентрат – для nотримання петроситалів. Оцінка придатності шлаків і гірських nпорід для цих цілей найпростіше і ефективно здійснюється петрографічними nметодами за їх мінеральним складом. Не останню роль грають знання петрохімічних nособливостей і використання можливостей методів петрохімічних перерахунків.
Властивості ситалів
Ситали мають високі nміцність, твердість, зносостійкість, малий коефіцієнт лінійного розширення, nхімічну і термічну стійкість, газо- і вологонепроникність. За своім nпризначенням поділяються на технічні та будівельні. Технічні ситали отримують nна основі систем: Li2O—Al2O3 – SiO2, nMO – Al2O3 – SiO2, Li2O – MO – Al2O3—SiO2, де M – Mg, Ca, nZn, Ba, Sr та ін.; MgO – Al2O3—SiO2 – K2O – F; MO n- B2O3 – Al2O3 (де M – Ca, nSr, Pb, Zn); PbO – ZnO – B2O3 – Al2O3 – SiO2 nта ін.
За основною nвластивостями і призначенням поділяються на: високоміцні, радіопрозорі хімічно nстійкі, прозорі термостійкі, зносостійкі і хімічно стійкі, фотоситали, nслюдоситали, біоситали, ситалоцементи, ситалоемалі, ситали із спеціальними nелектричними властивостями.
Твердість більшості ситалів 6,5—7 одиниць за Моосом, границя міцності при згині до n250 МПа, термостійкість nдо 1000 °C
Використання
Головна особливість nситалів — тонкозерниста рівномірна склокристалічна структура, що обумовлює nпоєднання високої твердості і механічної міцності з відмінними електроізоляційними nвластивостями, високою температурою розм’якшення, хорошою термічною і хімічною nстійкістю. Ситали міцніші і твердіші за вуглецеві сталі, і водночас легші за алюміній і не розм’якшуються при нагріванні nдо 1350…1450 °С. Завдяки таким властивостям і низькій собівартості ситали nнабувають дедалі ширшого застосування: у авіації, у виготовленні ізоляторів, nдеталей радіоапаратури, реакторів і хімічно стійкої апаратури.
У деталях радіоапаратури ситали використовуються як встановлювальні так як nконденсаторні матеріали. У першому випадку ситали використовують як підкладки nгібридних інтегральних мікросхем і декретних пасивних елементів (наприклад, nтонкоплівкові резистори), деталі НВЧ-пристроїв і деяких типів електронних ламп. nПеревагою ситалових конденсаторів є підвищена електрична міцність в nпорівнянні з керамічними конденсаторами.
У ситалах, виготовлених зі світлочутливого скла, отримують непрозорі білі nабо кольорові тривимірні зображення. Різна розчинність кристалічної і прозорої nскловидної фаз відкриває можливості отримання опуклого зображення і виробництва nз фотоситалів технічних виробів з сіткою прецизійно виконаних отворів nбудь-якого перетину.
Термічна nстійкість nситалів забезпечується дуже малими (від 7·10-7 до 3·10-7), nа іноді і від’ємними значеннями коефіцієнта nтермічного розширення. Оптичне кварцове скло може бути nзамінене прозорими ситалами, які переважають його меншою чутливість до теплових nударів. Прозорість пов’язана з розміром кристалів, меншим за довжину півхвилі nвидимого світла (соті долі мм), і близькістю до скловидної фази за показниками nйого заломлення. Світлочутливе скло і фотоситали знаходять широке застосування nв мікроелектроніці, ракетній техніці, космосі, оптиці, поліграфії і побутових nприладах. Так, з фоточутливого скла отримані матриці для газорозрядних nприладів, фотокерам для виготовлення плат друкарського монтажу, з фотоситалу nвиготовляють перфоровані диски, що використовуються в катодно-променевих nтрубках тощо.
n
МОДЕПЛАСТ
Показання для застосування:
· виготовлення пластмасових ковпачків в nметалокерамічних та інших видах робіт;
· виготовлення первинних та вторинних nелементів в телескопічних, замкових кріпленнях;
· з’єднання воскових та пластмасових частин nу мостоподібних протезах;
· з’єднання деталей паяних конструкцій;
· використовується для фрезерних робіт;
Переваги:
· короткий час затвердіння (3 хвилини);
· відсутність залишків золи (0,01% при n700ºС), що гарантує чисту та гладку поверхню відливки;
· завдяки низькій усадці при полімеризації nможна проводити високоточне моделювання;
· висока міцність матеріалу виключає ризики nдеформації при виготовленні тонких моделей;
· контрастний червоний колір полімеризату;
· адгезивні властивості матеріалу дозволяють nнаносити його пошарово;
Інструкція по використанню:
· перед моделюванням пластмасових ковпачків nгіпсову модель покривають ізоляційним лаком «Ізокол – 69» чи іншими аналогами;
· після занурення пензля у рідину червоного nкольору, його поміщають в ємність з порошком;
· витримавши масу на кінчику пензля 2-5 nсекунд, матеріал наносять на гіпсову модель;
· полімеризація відбувається при кімнатній nтемпературі протягом 3-4 хвилин.
Комплектність:
Порошок |
30 г (1 флакон) |
Рідина |
50 мл (1 флакон) |
Розчинник |
50 г (1 флакон) |
Ступка |
3 шт. |
Пензель |
1 шт. |
Пробка-капельниця |
2 шт. |
Інструкція по використанню |
|