Разрушение керамики

17 Апреля в 9:05 1511 0


В отличие от металлов, керамика обладает высокой устойчивостью к электрохимической коррозии, однако в некоторых случаях керамические материалы подвержены химической коррозии (химической растворимости). Например, двухкомпонентное стекло, изготовленное из Si02 и Na20, может достаточно быстро раствориться в воде, и для снижения растворимости стекла в его состав добавляют СаО. С другой стороны, растворяющее действие некоторых кислот, подобных фтористоводородной (плавиковой), эффективно применяют для создания микроскопической шероховатости поверхности керамики и улучшения адгезии к ней полимера. При травлении поверхности керамики фтористоводородной кислотой происходит предпочтительное растворение определенных фаз в структуре керамического материала.

 

Химическая коррозия может серьезно влиять на прочность керамики. Разрушение керамики обычно связывают с трещинами, размеры которых увеличиваются настолько, что материал перестает сопротивляться воздействию прилагаемых к нему нагрузок. Разрушение керамики может происходить в виде внезапного распада материала, такого, как мгновенный раскол хрустального фужера или ветрового стекла автомобиля. Часто причиной подобного разрушения является медленное и незаметное разрастание трещины до тех пор, пока она не достигнет своего критического размера, после которого начнет прогрессировать спонтанно и катастрофически.

 

Химическое взаимодействие между керамикой и окружающей средой в области верхушки трещины может ускорить ее развитие. Это ускорение произойдет в результате воздействия воды или водяного пара на связь Si-O-Si в верхней части трещины кремнеземистого стекла. Данная реакция протекает с образованием гидроксидных (гидроокисных) соединений (Рис. 1.9.7). Этот процесс часто называют статической усталостью. При сочетании условий окружающей среды с высоким уровнем внутренних напряжений в керамике, процесс развития трещины может значительно ускориться, как под влиянием приложения нагрузки извне, так и из-за высокого внутреннего напряжения. Это приведет к разрушению керамики, которое может быть описано, как возникшее в результате процесса образования и развития трещин, вызванного напряженной коррозией.

 stomatologicheskoe materialovedenie_1.9.7.jpg

Рис. 1.9.7. Распространение или рост трещины в керамике в результате локального гидролиза в острие трещины

 

Клиническое значение

 

Все материалы подвержены воздействию агрессивной среды полости рта, поэтому со временем их свойства могут ухудшаться, т.е. может происходить постепенная деградация материала в отдаленные сроки его клинической службы.

Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ