Фарфор в ортопедической стоматологии

Фарфор — керамический продукт, получаемый в результате обжига фарфоровой массы, приготовленной из основных компонентов — каолина, полевого шпата, кварца и красителей. Свойства фарфора зависят от многих факторов. Главные из них — химический состав компонентов, степень их размельчения (дисперсность), температура и продолжительность обжига. Фарфор относится к группе материалов, представляющих собой смесь, содержащую глинистые вещества (слово «керамический» происходит от грег. керамос — горшечная глина). В этой смеси каолин как глинистый материал играет главную роль связующего вещества, скрепляющего частицы наполнителя — кварца. Оба эти вещества образуют твердую основу фарфора, отдельные зерна которого цементируются во время обжига третьим элементом — полевым шпатом.

Современный стоматологический фарфор является результатом совершенствования твердого, т. е. бытового, декоративного фарфора.

По своему назначению фарфоровые массы являются исходным материалом для:

1)       заводского создания стандартных искусственных зубов;

2)       заводского получения стандартных фарфоровых коронок и заготовок для фарфоровых вкладок;

3)       индивидуального создания фарфоровых коронок в условиях зуботехнической лаборатории;

4)       индивидуального получения вкладок в условиях зуботехнической лаборатории;

5)       облицовки цельнолитых каркасов металлических несъемных зубных протезов (коронок, мостовидных протезов).

Оптические свойства фарфора являются одним из главных достоинств искусственных зубов. Коронка естественного зуба просвечивает, но не прозрачна, как стекло. Стоматологический фарфор также является гетерогенным по структуре материалом.

Тугоплавкий фарфор обычно используется для фабричного изготовления искусственных зубов для съемных протезов.

Среднеплавкие и низкоплавкие фарфоры применяются для получения коронок, вкладок и мостовидных протезов. Использование низкоплавких и среднеплавких фарфоров позволило применять печи для обжига с нихромовыми и другими нагревателями.

При создании коронок, вкладок, мостовидных протезов фарфоровый порошок смешивают с дистиллированной водой до консистенции густой кашицы. Фарфоровую кашицу наносят на матрицу, приготовленную из платиновой фольги, или на огнеупорную модель для приготовления вкладок или непосредственно на металл при облицовке фарфором металлических несъемных протезов. Кашицу тщательно конденсируют, избыток воды удаляют фильтровальной бумагой. После этого изделие устанавливают на керамический поднос и подсушивают во входном отверстии вакуумной печи. Затем обжигаемый протез вводят в печь и проводят обжиг согласно режиму, рекомендованному изготовителем фарфорового материала.

Нержавеющая сталь

Все сплавы железа с углеродом, которые в результате первичной кристаллизации в равновесных условиях приобретают аустенитную (однофазную) структуру, называют сталями.

Специальный сплав нержавеющей стали для изготовления зубных протезов, кроме железа, содержит хром (18%), никель (8%) и углерод (0,1%). Этот специальный сплав нержавеющей стали имеет удельный вес 7,2—7,8, температуру плавления около 1400°.

В настоящее время широко применяется для изготовления кламмеров, коронок, мостовидных протезов, бюгелей, штифтов, ортодонтических аппаратов и различных шин при лечении переломов челюстей.

Железо. Металл синевато-серебристого цвета, удельный вес 7,86; температура плавления 1530°. Чистое железо пластично и легко штампуется; твердость по Бринеллю до 70. Железо сильно притягивается магнитом и легко намагничивается. Металл химически очень малоустойчив, так как он подвергается значительной коррозии во влажной среде и даже на воздухе. Железо в чистом виде не может быть использовано для изготовления зубных протезов, но широко применяется в сплаве с хромом и никелем в виде нержавеющей стали.

Хром. Металл белого цвета со слегка синеватым оттенком; удельный вес 7,2; температура плавления 1910°; химически устойчив к коррозии, очень твердый (режет стекло), но и слишком хрупкий. Для изготовления зубных протезов хром в чистом виде неприменим, нецелесообразно и хромирование зубных протезов из окисляющихся металлов, так как это не защищает, а, наоборот, увеличивает коррозию основного металла из-за возникающих микротоков. Хром, входящий в состав сплавов нержавеющей стали, кобальтхромникелевых сплавов, крампонов и др., улучшает их физические и химические свойства.

Никель. Металл серебристого цвета, удельный вес 8,9; температура плавления 1455°, очень стойкий к коррозии, в том числе и во влажной среде. Это очень прочный металл, хорошо штампуется и вальцуется в ленту и тонкую проволоку, твердость никеля по Бринеллю — 70. В чистом виде для изготовления зубных протезов не применяется, но входит в состав многих сплавов, в том числе нержавеющей стали, кобальтхромникелевых сплавов и др. Никель придает сплавам большую пластичность, вязкость и упругость, уменьшает усадку при литье и расширение при нагревании.

 

Никель входит в сплав некоторых припоев и в сплав для крампонов фарфоровых зубов.

Существенный недостаток нержавеющей стали — значительная усадка при литье (до 3%). Низкие качества припоя для нержавеющей стали (его легкая коррозия в полости рта) побуждают искать новые сплавы для изготовления зубных протезов. Для этой цели в настоящее время проводятся широкие испытания сплавов на основе палладия (палларгенов) с содержанием небольших количеств меди, серебра и золота.

Для изготовления так называемых цельнолитых бюгельных зубных протезов предложены и в настоящее время широко применяются кобальтхромникелевые сплавы, свободные от железа. А. И. Дойниковым в Институте металлургии АН СССР в 1954 г. получен сплав, состоящий из кобальта (67%), хрома (26%), молибдена (6%), никеля (0,5%), марганца (0,5%), названный нами кохромонидом. Получен и другой сплав с несколько большим содержанием никеля. Данные сплавы обладают очень высокими антикоррозионными свойствами и высокой прочностью. Удельный вес этих сплавов около 8,0; температура плавления около 1600°.

Для их плавки необходимо иметь специальные печи, электрические или с кислород-ацетиленовым пламенем. Эти сплавы имеют минимальную усадку при литье, но плохо паяются, и вследствие значительной упругости из данных сплавов не представляется возможным изготовлять штампованные части зубных протезов. Эти сплавы применяются широко только для изготовления очень высокоэффективных цельнолитых бюгельных зубных протезов.

Сплав КХС

Основу кобальтохромового сплава (КХС) составляет кобальт (66-67%), обладающий высокими механическими качествами, а также хром (26-30%), вводимый для придания сплаву твердости и повышения антикоррозийной стойкости. При содержании хрома свыше 30% в сплаве образуется хрупкая фаза, что ухудшает механические свойства и литейные качества сплава. Никель (3-5%) повышает пластичность, вязкость, ковкость сплава, улучшая тем самым его технологические свойства. Согласно требованиям международного стандарта, содержание хрома, кобальта и никеля в сплавах должно быть в сумме не менее 85%. Эти элементы образуют основную фазу — матрицу сплава.

Молибден (4-5,5%) имеет большое значение для повышения прочности сплава за счет придания ему мелкозернистости. Марганец (0,5%) увеличивает прочность, качество литья, понижает температуру плавления, способствует удалению токсичных сернистых соединений из сплава. Многие фирмы США осуществляют легирование бериллием и галлием (2%), но из-за их токсичности в Европе не производят сплавов данных металлов [Скоков А. Д., 1998].

Присутствие углерода в кобальтохромовых сплавах снижает температуру плавления и улучшает жидкотекучесть сплава. Подобным действием обладает кремний и азот, в то же время увеличение кремния свыше 1% и азота более 0,1% ухудшает пластичность сплава. При высокой температуре обжига керамических масс может произойти выделение углерода из сплава, который, внедряясь в керамику, влечет за собой появление в последней пузырей, что приводит к ослаблению металлокерамической связи.

Температура плавления КХС составляет 1458° С. Механическая вязкость сплавов хрома и кобальта в 2 раза выше таковой у сплавов золота. Минимальная величина предела прочности при растяжении, допускаемая спецификацией, составляет 61,7 кН/см2(6300 кгс/см2). Благодаря хорошим литейным и антикоррозийным свойствам сплав используется не только в ортопедической стоматологии для каркасов литых коронок, мостовидных и дуговых (бюгельных) протезов, съемных протезов с литыми базисами, но и в челюстно-лицевой хирургии при проведении остеосинтеза.

Сплав КХС выпускается в виде цилиндрических заготовок.

Стомикс — стойкий к коррозии кобальтохромовый сплав, предназначенный для каркасов дуговых (бюгельных) протезов и для облицовки керамикой. Сплав обладает хорошими литейными свойствами (повышенной жидкотекучестью, минимальной усадкой), хорошо обрабатывается стоматологическими абразивами, технологичен на всех этапах протезирования.

Бюгодент ССN vac (нормальный) содержит 65% кобальта, 28% хрома и 5% молибдена, а также повышенное содержание углерода и не имеет в своем составе никеля. Полностью соответствует медицинским стандартам европейских стран. Прочностные параметры высокие.

Состав серебряного припоя

Припоями называют сплавы, с помощью которых в процессе паяния достигают соединения однородных или разнородных металлов. Для получения необходимой прочности паяных швов, а также надлежащего их внешнего вида припои, примененные в зубном протезировании, должны удовлетворять следующим требованиям:

1) механические свойства припоя должны быть близки к механическим свойствам спаиваемого металла;

2) температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления основного металла;

3) припой должен быть жидкотекучим и должен хорошо смачивать поверхность металла;

4) припой не должен подвергаться коррозии в полости рта;

5) цвет припоя не должен отличаться от цвета основного металла. По температуре плавления и прочности все припои делят на две группы:

а) мягкие припои с температурой плавления от 180° до 230° (оловянные припои);

б) твердые припои с температурой плавления от 500° до 1 100°.

Припой для золотых сплавов. Припоем для золота 916-й пробы служит золотой сплав 750-й пробы, состоящий из 75% золота, 8,39% серебра, 16,6% меди и 10% кадмия. Этот сплав по цвету, составу и механическим свойствам близок к основному металлу и имеет более низкую температуру плавления.

Его компонентами являются: 33% кадмия, 30% серебра, 16% цинка, 20% меди. Состав является довольно хрупким, не выдерживает колебаний. При увеличении количества серебра до 52% получается текучая смесь, выдерживающая многоступенчатое спаивание.

Серебро встречается в природе как самородное, так и в виде соединенй AgСl

Серебро имеет белый цвет. Явялется улучшенным проводником электричества и тепла. Температура плавления 960 градусов.

Серебро применяют как лигатуру в золотых сплавах, для придания им более светлого оттенка и понижения температуры плавления.

Припой для серебра состоит из 2 частей серебра и 1 части латуни. Отбелом для серебра служит разбавленная серная кислота.

Базисные пластмассы

Пластмассы –материалы, основу которых, составляют полимеры, находящиеся в период формования в вязкотекучем или высокоэластичном, а при эксплуатации в стеклообразном или кристаллическом состоянии. Базисные материалы и другие пластмассы, применяемые в ортопедической стоматологии, в связи с условиями назначения, применения и переработки должны иметь следующие медико-технические свойства:

1) не раздражать слизистую оболочку полости рта и быть безвредными для организма;

2) обладать достаточной прочностью при создании жевательного давления на протез;

3) прочно соединяться с искусственными зубами, металлом и фарфором (лучшим соединением является химическая связь, а не механическая);

4) не деформироваться и не изменять объема в процессе пользования протезом, при изменении температуры в полости рта;

5) обладать высоким усталостным сопротивлением на изгиб в связи с податливой подвижностью слизистой оболочки и переменным жевательным давлением на базис;

6) иметь достаточную твердость и низкую истираемость;

7) хорошо шлифоваться и полироваться, сохранять гладкую поверхность при использовании;

8) не изменять окраски при воздействии пищи, света и других факторов;

9) поддаваться починке в случае поломки;

10) обладать незначительной теплопроводностью для сохранения постоянной температуры слизистой оболочки под протезом;

11) не иметь вкуса и запаха, легко дезинфицироваться;

12) соответствовать окраске слизистой оболочки полости рта или (для мостовидных протезов) окраске эмали зуба;

13) не адсорбировать пищевые вещества и микрофлору;

14) иметь небольшой удельный вес, быть дешевым при выработке и нетрудоемким материалом при переработке.

Все пластмассы состоят из порошка и жидкости.

Все базисные пластмассы поставляются в коробках, в которую вложены пакеты с порошком(по 300 г), флаконы с жидкостью (150 г), инструкции. Срок хранения пластмасс(гарантия)- 2 года. Общим недостатком их считается то, что они не стерилизуются в процессе пользования протезом.

Этакрил(АКР-15), пос равнению с родоначальницей пластмасс этого ряда АКР-7,имеет лучшие данные по твердости, прочности и удельной ударной вязкости. Порошок ее-сополимер метилового и этилового эфиров метакриловой кислоты и метилового эфира акриловой кислоты, пластифицированный дибутилфталатом, зумутненный двуокисью титана и окрашенный в розовый цвет Суданом 3 и 4.

Жидкость-смесь метилметакрилата, этилметакрилата и метилакрита с добавлением ингибитора(гидрохинон) и пластификатора(дибутилфталат).

Акрел - сополимер со ‘’сшитыми’’полимерными цепями. Жидкость - метилметакрилат с добавлением ингибитора.. В качестве сшивагента использован метилометакриламид, введен в жидкость,что придает пластмассе улучшенные физико -механические свойства.

Фторакс - это фторсодержащий акриловый сополимер с хорошими физико- химическими свойствами. Пластмасса имеет повышенную прочность, полупрозрачна и хорошо воспринимается пациентами. Т.к. в наибольшей степени соответствует мягким тканям полости рта.

Бикрил по сравнению с другими пластмассами в составе порошка сополимер бутилакрилатного каучука и аллилметакрилата. Жидкость- метилметакрилат, ингибированный дифенолпропаном. Имеет повышенную устойчивость к истираемости, растрескиванию, изгибанию. Пластмасса технологична.

В процессе изготовления протезов может возникнуть пористость пластмассы. Различают газовую,гранулярную пористость и пористость сжатия.

Газовые поры-это поры различной величины и конфигурации, иногда сливающиеся друг с другом. Располагаются в самых толстых частях протеза, чаще на нижнем протеза под молярами. Сверху поры прикрыты слоем качественной пластмассы, выявляются при обработке протеза. Причинами появления газовых пор является увеличение количества мономера по сравнению с нормой при замешивании пластмассы, формовка недозревшей пластмассой и ускорение режима полимеризации, особенное в интервале температур от 60-70 градусов.

Гранулярные поры одинаковой величины, круглые по форме. Обычно бывают в самых тонких участках протеза, хотя могут быть и по всей поверхности базиса. Возникают эти поры при недостатке мономера, если масса набухает в открытом сосуде и происходит частичное улетучивание мономера, при формовке пластмассы в неостывшую кювету и в случаях, когда процесс формовки слишком затянут. Пористость сжатия встречается в различных местах. Пластмасса имеет бледный сероватый или полосатый вид, могут быть незакругленными, фестончатыми края. Возникает при недостатке пластмассы, при малом давлении в бюгеле по сравнению с прессом, а также при удалении части пластмассы во время контрольной прессовки с целлофановым листком. Способы борьбы с той или иной пористостью истекают из причин ее возникновения. Если соблюдать все детали технологического процесса, никакого вида пористости не будет.