Министерство образования и науки Российской Федерации
Тобольский медицинский колледж имени Володи Солдатова
РЕФЕРАТ
ТЕМА: СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ КЕРАМИКА
Выполнил: Никитин Д.В.
Специальность: зубной техник.
г.
Содержание
Введение
1.Историческая справка
2.Состав стоматологического фарфора
.Свойства стоматологического фарфора
.Классификация современной стоматологической керамики
4.1Фарфоровые жакет-коронки, упрочненные оксидом алюминия
4.2Стеклонасыщенная высокопрочная керамика для изготовления цельнокерамических каркасов
.3Частицы оксида алюминия действующие как препятствие для развития трещин
.4Керамические каркасы из чистого оксида алюминия
5.Керамика для фиксации полимерными адгезивами. Адгезивными цементами
.1Стеклокерамика
5.2Полевошпатная стеклокерамика, упрочненая лейцитом
.3Метод спекания
.4Горячее прессование керамики
.5Стеклокерамика на основе дисиликата натрия и апатита
6.Металлокерамика
.1Природная связь
6.2Обжиг при неполном вакууме
.3Травление кислотой
.4Обжиг в атмосфере воздуха
.5Значение термического расширения
.6Термическое напряжение
.7Влияние состава керамики
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Все материалы, применяемые в полости рта должны обладать рядом качеств. Первое, и, пожалуй, главное, на мой взгляд, качество это биологическая совместимость с тканями полости рта. Второе это лёгкость изменения своей геометрической и объемной формы. Третье, это экономичность, т.е. работа с этим материалом должна быть выгодна всем трем заинтересованным сторонам: врачу, зубному технику и пациенту. Четвертое это безукоризненная механическая прочность в пределах переменных и разно векторных нагрузок, возникающих в полости рта. Это нагрузки на сдвиг, слом, разрыв, растяжение и скручивание. Пятое качество это эстетика, другими словами это максимальное приближение в цвете и форме к естественному зубу. Из известных мне материалов, выделим, пожалуй, самый распространённый в наше время-это керамика, и проследим за его достоинствами и недостатками.
Можно сказать, что керамический материал, называемый фарфором, занимает особое место в стоматологии, так как, несмотря на развитие композитов и стеклоиономерных материалов, именно применение керамического материала - фарфора для восстановления зубов, дает наилучший эстетический результат. Его цвет, светопроницаемость и естественность невозможно сравнить ни с каким другим материалом.
Поскольку в наше время стараются сохранить как можно дольше естественные зубы, возросли требования к эстетическим свойствам зубных протезов. Это положение привело к росту количества зубных протезов, изготавливаемых из керамических масс. Потребность в керамических протезах увеличивается примерно на 50% каждые 4 года. Поэтому керамика будет всегда оставаться одним из наиболее востребованных материалов для восстановления зубов. Восстановление зубов керамикой показано в тех случаях, когда к эстетике предъявляются повышенные требования, и когда нет ограничений по глубине препарирования, при которых рекомендуется только прямая реставрация полимерными композитами.
1. Историческая справка
Керамику традиционно применяли для изготовления искусственных зубов для частичных и полных съемных протезов, коронок и мостовидных протезов. Начиная с 80-х годов ушедшего века, применение керамики расширилось, и из фарфора стали изготавливать виниры, вкладки, накладки, коронки и небольшие мостовидные протезы для передней группы зубов. Такие протезы обычно изготавливают в зуботехнических лабораториях квалифицированные зубные техники, владеющие искусством моделирования и обжига керамических материалов.
Китайский фарфор. В отличие от Европы, керамические изделия производились в Китае еще в 100 г. до нашей эры, а к X веку нашей эры технология изготовления керамических изделий в Китае продвинулась настолько, что там могли выпускать: керамические изделия такой белизны, что ее можно было сравнить только со снегом, такой прочности, что стенки сосудов были толщиной не более 2-3 мм, и через них мог проникать свет. Внутренняя структура изделий была настолько плотной, что, если слегка ударить по керамическому блюду, оно звучало как колокольчик. Это и был фарфор!!!
По мере развития рынка на Дальнем Востоке, этот, несомненно, превосходный материал в течение ХVII века пришел из Китая в Европу. В 1717 году секрет производства фарфора был вывезен из Китая миссионером-иезуитом отцом d'Entercolles. Его миссия находилась в местечке Кинь-де-Чинь, которое в то время являлось центром производства фарфора в Китае. Посещая людей на их рабочих местах, ему удалось добыть образцы сырьевых материалов, которыми те пользовались. Он отправил образцы своему другу во Францию вместе с подробным описанием процесса получения фарфора, которому удалось идентифицировать и найти в их составе основные компоненты китайского фарфора - каолин, кварц и полевой шпат.
До сих пор вызывает удивление, почему потребовалось так много времени для раскрытия секрета китайского фарфора? Изготовление фарфора не связано с вовлечением в процесс сложной химии. Оно базируется на использовании трех распространенных минералов (каолина, полевого шпата и кварца) и обжиге при высоких температурах. Как только тайна изготовления фарфора была раскрыта, не потребовалось много времени для разработки новых видов фарфоров в Европе. Скоро стало возможным получение фарфора любого цвета или оттенка, а его полупрозрачность обеспечивала такую глубину цвета, что не потребовалось много времени, чтобы увидеть большие возможности для применения этого материала в стоматологии.
Применение фарфора в стоматологии датируется 1774 годом, когда французский аптекарь, Алексис Душатье, посчитал возможным заменить слоновую кость, при изготовлении зубных протезов, на фарфор. Слоновая кость, будучи пористой, впитывала ротовую жидкость, из-за этого принимала грязноватый цвет и становилась негигиеничной. Душатье, с помощью производителей фарфора с завода Guerhard в Сен-Жермен, удалось изготовить для себя первый фарфоровый зубной протез. Это было выдающимся достижением, даже несмотря на то, что фарфор давал значительную усадку при обжиге. Для того, чтобы протез был хорошо подогнан в полости рта, приходилось принимать в расчет вероятную степень усадки фарфора. В дальнейшем другие материалы, типа эбонита и более позднего полиметилметакрилата, смогли заменить фарфор в съёмных зубных протезах.
Фарфоровые зубы в сочетании с акриловым базисом зубного протеза широко используются и по настоящее время. Сегодня трудно переоценить значимость применения стоматологического фарфора для изготовления виниров, вкладок, коронок и мостовидных протезов, где эстетическое качество фарфора превосходит все современные материалы, заменяющие эмаль и дентин.
Фарфор был первым материалом, из которого изготовили фарфоровую жакетную коронку. За последние годы на рынке появилось множество новых материалов, которые относят к фарфору. В действительности, при сравнении с ранними видами фарфора, они представляют собой самые разнообразные керамические материалы.
В настоящее время более правильно использовать общий термин -стоматологическая керамика, тогда как стоматологический фарфор является всего лишь одной из групп материалов этого класса.
2. Состав стоматологического фарфора
Первые стоматологические фарфоры представляли собой смеси каолина, полевого шпата и кварца. В 1838 году, Elias Wildman, изготовил стоматологический фарфор, по прозрачности и расцветке отдаленно напоминавший натуральные зубы. Каолин является водным алюмосиликатом и действует, как связующее вещество, позволяя моделировать необожженный фарфор. Каолин непрозрачен, даже если он присутствует в небольших количествах, поэтому у первых стоматологических фарфоров отсутствовала необходимая прозрачность. Таким образом, каолин был исключен из состава стоматологического фарфора, который сегодня представляет полевошпатное стекло с включениями кристаллического кварца. Кварц остается неизменным в процессе обжига и действует, как упрочняющий компонент состава. Он присутствует в виде тонкокристаллической дисперсии в стеклофазе, образовавшейся в результате расплавления полевого шпата. При охлаждении расплава полевого шпата образуется стеклянная матрица.
Полевые шпаты представляют собой смеси алюмосиликата калия и алюмосиликата натрия-называемого альбитом. Полевые шпаты являются природными минералами, поэтому соотношение между содержащимся в них поташом (К) и содой (Na) может заметно колебаться. Это оказывает влияние на свойства полевого шпата - сода снижает температуру плавления полевого шпата, а поташ повышает вязкость расплавленного стекла.
При обжиге фарфора всегда существует опасность возникновения избыточной пиропластической текучести, которая может привести к оплавлению углов и потере формы обжигаемой коронки. Для предупреждения этого явления необходимо, чтобы в составе стоматологической керамики присутствовало достаточное количество поташа. Эти щелочные оксиды обычно присутствуют в составе полевого шпата, но для обеспечения правильного соотношения между содержанием ионов калия и натрия их можно добавить в состав шихты в виде карбонатов. Порошок фарфора, используемый зубными техниками -это не простая смесь ингредиентов. Эти порошки уже прошли один обжиг. Производитель стоматологической керамики смешивает компоненты, добавляет в смесь оксиды металлов, расплавляет шихту и выгружает расплавленную массу в воду. Полученный в результате этого продукт называют фриттой, а сам технологический процесс - фриттованием. В результате быстрого охлаждения внутри расплавленного стекла образуются высокие напряжения, которые приводят к обширному растрескиванию массы. Полученный таким образом материал легко поддается измельчению, которое проводят для получения тонкого порошка, используемого зубными техниками.
Во время проведения обжига, например, фарфоровой жакет-коронки, между компонентами состава не происходит никакого химического взаимодействия, а просто, по достижении температуры стеклования, стекло начинает плавиться, частицы сплавляются друг с другом за счет образования жидкой фазы, а затем коронку снова охлаждают. Таким образом, единственное, что происходит в процессе обжига - это спекание отдельных частиц с образованием сплошного твердого материала. Распределение частиц порошка по размерам является решающим фактором, влияющим на плотность упаковки частиц в сыром изделии. Чем плотнее их упаковка, тем меньше усадка материала при обжиге. Усредненный размер частиц в порошке составляет около 25 мкм, и диапазон разброса частиц по размерам достаточно широк, благодаря чему частицы меньших размеров заполняют свободные пространства между крупными частицами. Некоторые порошки фарфора состоят из частиц разной формы и разных размеров, что позволяет повысить плотность упаковки. В состав стоматологических фарфоров вводят и ряд других добавок. В число этих добавок входят оксиды металлов, которые позволяют придать фарфору необходимую окраску, например, оксид железа служит коричневым пигментом, медь - зеленым, титан - желтовато-коричневым, кобальт окрашивает керамику в голубой цвет. В состав стоматологического фарфора можно также ввести органическое связующее вещество, состоящее из сахара и крахмала, и это облегчит работу с порошками. Обжиг фарфора следует проводить, точно соблюдая инструкции производителя. Если коронку оставить в печи на слишком длительное время, она может потерять свою форму в результате появления пиропластической текучести (перемещению расплавленного стекла), кроме того, коронка может приобрести избыточный блеск. Для того чтобы избежать образования глубоких или сетчатых трещин, коронку следует охлаждать медленно. Существующие печи обычно в той или иной степени автоматизированы, и их можно использовать как для проведения вакуумных обжигов, так и для обжигов в атмосфере воздуха. Плотность фарфора после обжига в вакууме выше, чем у фарфора, обожженного на воздухе, поскольку в первом случае во время обжига воздух выходит из материала. В фарфоре вакуумного обжига остается меньше пор и пустот, и в результате удается получить более прочную коронку с более предсказуемой расцветкой. Пористость коронок, полученных обжигом на воздухе, приводит к снижению прозрачности коронки, поскольку поры рассеивают падающий свет. Еще одной проблемой, связанной с обжигом на воздухе, является обнажение пор при шлифовании керамики, что приводит к ухудшению эстетики и появлению шероховатостей на поверхности коронки.
Глазурование.
Некоторая шероховатость, небольшие поры и пустоты всегда присутствуют на поверхности фарфора. Это делает материал доступным для проникновения бактерий и ротовых жидкостей, и поверхность фарфоровой коронки может стать местом образования зубного налета. Для того чтобы этого избежать, поверхность керамического изделия глазуруют, создавая гладкий, блестящий и непроницаемый наружный слой. Существует два способа создания этого слоя:
. Поверхность обожженной коронки покрывают стеклами, называемыми глазурями, которые плавятся при низких температурах. Для того чтобы глазурь растеклась по поверхности коронки и образовала непроницаемый слои, достаточно провести непродолжительный обжиг при относительно низкой температуре.
. Во время проведения глазуровочного обжига с точным поддержанием режима происходит плавление поверхностного слоя керамики и его превращение в непроницаемую глазурь. Этот процесс называют самоглазурованием.
3. Свойства стоматологического фарфора
Стоматологический фарфор обладает высокой химической стабильностью и прекрасными эстетическими свойствами, которые со временем не ухудшаются. Теплопроводность и коэффициент термического расширения стоматологического фарфора совпадают с аналогичными характеристиками дентина и эмали, поэтому если края реставрации хорошо прилегают, то проблемы, связанные с появлением краевой проницаемости, будут минимальными.Хотя стоматологический фарфор обладает достаточно высокой прочностью при сжатии (350 - 550 МПа), прочность при растяжении является очень низкой (20 - 60 МПа), что является типичным свойством хрупких твердых веществ. Материал, состоящий в основном из стекла, отличается отсутствием области вязкого разрушения (повышенной хрупкостью). Максимальная деформация, которую способно выдержать стекло без разрушения, составляет менее 0,1%. Стекла чрезвычайно чувствительны к появлению в них поверхностных микротрещин, и это препятствует широкому использованию стоматологического фарфора. Низкая прочность при растяжении, присущая полевошпатному фарфору (< 60 МПа), ограничивала показания к его применению, только для восстановления передних зубов, испытывающих самые низкие функциональные нагрузки. Решением проблемы было создание прочного каркаса в качестве надежной и прочной опоры фарфору. В настоящее время существует ряд систем, отвечающих этому требованию.
4. Классификация современной стоматологической керамики
Одним из самых серьезных недостатков описанных выше первых составов стоматологического фарфора было отсутствие прочности и хрупкость, которые серьезно ограничивали применение этого материала. Еще в 1903 году Land в журнале Dental Cosmos описал способ изготовления фарфоровых коронок и упомянул об их хрупкости. Pincus представил принцип процесса изготовления керамического винира в журнале Californian Denial Association Jornal, но также подчеркнул низкую прочность фарфора того времени. В те годы по причинам эстетики каолин не добавляли в состав стоматологического фарфора или добавляли в малых количествах.
Существует два решения, позволяющих избавиться от проблемы низкой прочности и хрупкости стоматологического фарфора. Первое - обеспечить стоматологический фарфор опорой из более прочной подлежащей структуры. Второе решение - разработать керамику, обладающую более высокой прочностью и меньшей хрупкостью. В связи с этим, всю стоматологическую керамику можно разделить на три категории в зависимости от системы упрочнения: