Додаток №2 до заняття № 12 2 курсу, 4 сем.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

                               Додаток №2 до заняття № 12 2 курсу, 4 сем.

Тема: «Основные свойства стоматологического фарфора»

Физические свойства: Стоматологические фарфоры близкие к стеклу, структура их изотропна. Они являются переохлаждающими жидкостями и в результате высокой вязкости могут сохранять стекловидное изотропное состояние при охлаждении без заметной кристаллизации.

Стоматологические фарфоры могут переходить при размягчении или затвердении из твердого в жидкое состояние (и назад) без образования новой фазы.

Стекло не имеет собственной температуры плавления, а характеризуется интервалом размягчения. Фарфор образуется в результате сложного физико-химического процесса взаимодействия компонентов фарфоровой массы при высокой температуре. Так, при температуре 1100-13000С калиевый шпат превращается в калиевое полевошпатное стекло. Каолин и кварц имеют более высокую температуру плавления, чем полевой шпат. Однако в расплаве полевошпатного стекла каолин и кварц взаимодействуют со стеклом. При этом каолин образует иглистые кристаллы муллита, пронзительные всю массу фарфора. Частицы кварца оплавливаются, теряют иглистую форму, и небольшое их количество переходит в расплав стекла.

Многочисленными микроскопическими исследованиями установленные следующие основные структурные элементы фарфора:

1.склоподібна изотропная масса, что состоит из полевошпатного стекла с разной степенью насыщения;

2.нерозчинні в стекле оплавливающие частицы кварца;

3.кристали муллита, распределенные в расплаве кремнезем-полевошпатного стекла;

4.поры.

Стекловидная изотропная масса в современных стоматологических фарфорах составляет их основную массу. Она обусловливает их качества и свойства. Количество стеклофазы растет при повышении температуры плавления и увеличения времени плавки. Соотношение кристаллической и стекловидной фаз определяет физические свойства фарфора. Содержание стеклофазы в фарфоровых массах обеспечивает их блеск и прозрачность. Завышенная температура обжига приводит к появлению на поверхности изделия избыточного блеска и мелких пузырьков. При избыточном увеличении стеклофазы прочность фарфора уменьшается.

Что не растворились в полевошпатном стекле частицы кварца вместе с кристаллами муллита и глинозема образуют скелет фарфора. Важным фактором в строении фарфора являются поры. Наибольшую пористость (35-45%) материал имеет перед началом испекания.

По мере образования стекловидной фазы пористость снижается. При этом повышается густота материала и, соответственно, сокращаются размеры изделия. Полному уничтожению пор мешают заключенные в них пузырьки газов, что образуются в результате физико-химического взаимодействия отдельных компонентов массы. Высокая вязкость полевошпатного стекла мешает удалению газовых пузырьков из фарфорового материала, чем обусловливается образование закрытых пор.

Современный стоматологический фарфор по температуре обжига классифицируется как тугоплавкий (1300-1370 0С), среднеплавкий (1090-1260 0С) и низкоплавкий (870-1065 0С).

Состав тугоплавкого, среднеплавкого и низкоплавкого фарфора (%)

Фарфор     полевой шпат      кварц Као- лин

Тугоплавкий 81   15   4

Среднеплавкий   61   29   10

Низкоплавкий     60   12   28

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

Среднеплавкий и низкоплавкий фарфоры применяются для изготовления коронок, вкладок и мостоподобных протезов. Использование низкоплавких и среднеплавких фарфоров позволило применять печи для обжига с никель-хромовыми и другими нагревателями.

Оптические свойства фарфора являются одним из главных достоинств искусственных зубов. Коронка природного зуба просвечивает, но не прозрачная, как стекло. Это объясняется тем, что вместе с абсорбцией светлая прозрачность выражается соотношением диффузно рассеянного и проходящего света. Светло, что состоит из волн разной длины, попадая на поверхность зуба, может поглощаться, отображаться и загибаться назад.

Короткие волны отображаются от эмали режущего края зуба, создавая голубоватый оттенок. Длинные волны, проходя через серединную часть зуба, основную массу твердых тканей, что содержит, отображаясь и загибаясь назад, образуют множество цветных оттенков от желто-оранжевого к голубому. В пришейковой части эмаль резко утончается. Этот участок имеет цвет от желто-оранжевого к коричневому. Стоматологический фарфор также является гетерогенным по структуре материалом.

Оптический эффект фарфора близкий к такому природных зубов в тех случаях, когда удается найти правильное соотношение между стеклофазой и замутнителями фарфора. Обычно этому мешает большое количество воздушных пор и замутнивающее действие кристаллов. Уменьшение кристаллических включений приводит к повышению деформаций изделия во время обжига и понижения прочности фарфора. Такой путь повышения прозрачности имеет определенную границу.

Второй путь увеличения прозрачности стоматологического фарфора заключается в уменьшении размера и количества газовых пор. До обжига суммарный объем воздушных (газовых) включений сконденсированной фарфоровой кашки составляет 20-45%.

Для уменьшения газовых пор предложено 4 способа:

Из указанных выше четырех способов наибольшее распространение получило вакуумный обжиг, который применяется в настоящее время как для изготовления протезов в зуботехничческих лабораториях, так и на заводах для производства искусственных зубов. Фарфор, отапливаемый в вакууме, имеет в 60 раз меньше пор, чем при атмосферном обжиге.

При обжиге фарфоровых масс усадка составляет 20-40%. Причинами такой усадки является:

•     недостаточное уплотнение (конденсация) частиц керамической массы;

•     потеря жидкости, необходимой для приготовления фарфоровой кашки;

•     выгорание органических добавок (декстрин, сахар, крахмал, анилиновые красители).

Большое практическое значение имеет направление усадки. Усадка может быть:

•     в направлении большего тепла;

•     в направлении силы притяжения;

•     в направлении большей массы.

В первом и втором случаях усадка незначительна, поскольку в современных печах гарантированное равномерное распределение тепла, а сила притяжения небольшая. Усадка в направлении больших масс значительно выше. Масса в расплаве ввиду поверхностного натяжения и связи между частицами стремится принять форму капли. При этом она подтаскивается от периферических участков (то есть от шейки коронки, например) к центральной части коронки (к большей массе фарфора), что, в конечном счете может привести к появлению щели между искусственной фарфоровой коронкой и уступом модели препарированного зуба.

Прочность фарфора зависит от рецептуры (состава компонентов) фарфоровой массы и технологии производства. Основными показателями прочности фарфора является:

•     прочность при растягивании;

•     прочность при сжатии;

•     прочность при изгибе.

Большое влияние на прочность предоставляет метод конденсации частиц фарфора.

 Существует четыре метода конденсации:

•     электромеханической вибрацией;

•     кистью коронки;

•     методом гравитации (без конденсации) ;

•     рифленым инструментом.

Большинство исследователей считает, что наилучшего уплотнения фарфоровой массы можно достичь рифленым инструментом с последующим применением давления фильтровальной бумагой при отсосе жидкости.

Среди технологических условий, которые существенно влияют на показатели прочности, необходимо отметить следующие:

•     необходимое уплотнение материала, то есть конденсация частиц фарфора;

•     хорошая просушка массы перед обжигом;

•     оптимальное (как правило не более 3-4) количество обжигов;

•     проведение обжига при адекватной для данной массы температуре;

•     время обжига;

•     способ применения вакуума при обжиге;

•     глазировка поверхности протеза.

 Лучшие сорта стоматологического фарфора при соблюдении оптимальных режимов изготовления имеют прочность при изгибе 600-700кг/см2. Подобная прочность стоматологического материала является недостаточной. Поэтому условно можно выделить, как минимум, два основных направления в поиске путей повышения прочности фарфора:

1.    за счет новых технологий обжига, включая и разработку соответствующего оборудования и инструментария;

2. за счет изменения рецептуры фарфоровой массы.

Так, например, введение в стекло или фарфор кристаллических частиц высокой прочности и эластичности, что имеет одинаковый коэффициент термического расширения со стеклом или фарфором, приводит к значительному повышению прочности. При этом ее увеличение происходит пропорционально росту кристаллической фазы. Кварц добавляют в фарфор как краситель кристаллической фазы. Частицы кварца хорошо соединяются со стеклом основного вещества, но коэффициент термического расширения у них разный. При охлаждении вокруг кристаллов кварца возникают зоны напряжения, которые хорошо видные под поляризационным микроскопом. Трещины в фарфоре, усиленном кварцем, проходят по зонам напряжения, минуя кристаллы.

Добавление частиц окисла алюминия к некоторым сортам фарфора, то есть использование глиноземного (алюмооксидного) фарфора, приводит к увеличению механической прочности сплавленного окисла алюминия ровную 20000С. Температура обжига алюмооксидного фарфора составляет 1650-17500С. Снижение температуры обжига достигается введением в окисел алюминия других минеральных веществ.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?