Состав стоматологического фарфора

14 Июня в 9:20 6323 0


Первые стоматологические фарфоры представляли собой смеси каолина, полевого шпата и кварца, и они коренным образом отличались по составам от земляной керамики, каменной керамики и бытового фарфора (Рис. 3.4.2). Только в 1838 году Elias Wildman изготовил стоматологический фарфор, по прозрачности и расцветке отдаленно напоминавший натуральные зубы. Составы бытового и стоматологического фарфора представлены в Таблице 3.4.1.

stomatologicheskoe_materialovedenie_3.4.2.jpg

Рис. 3.4.2. Относительные составы керамических изделий, изготовленных на основе полевого шпата, каолина и кварца

  

stomatologicheskoe_materialovedenie_table_3.4.1.jpg


Каолин является водным алюмосиликатом (Al,03.2SiO2.2H2O) 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 (K2O.Al203.6Si02) и алюмосиликата натрия (Na2O.Al203.6Si02), также называемого альбитом. Полевые шпаты являются природными минералами, поэтому соотношение между содержащимся в них поташом (К20) и содой (Na20) 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. Типичный оксидный состав стоматологического фарфора представлен в Таблице 3.4.2.



stomatologicheskoe_materialovedenie_table_3.4.2.jpg  


Порошок фарфора, используемый зубными техниками, — это не простая смесь ингредиентов, представленных в Таблице 3.4.2. 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.

Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ