Стеклокерамика на основе цисиликата лития и апатита

18 Июня в 9:18 2754 0


Для того, чтобы расширить показания к применению цельнокерамических реставраций, фиксируемых полимерными адгезивами, и иметь возможность использовать стеклокерамику для изготовления мостовидных протезов, были разработан новый материал в системе Si02 — Li20 (Empress, Ivoclar-Vivadent, Shaan, Лихтенштейн).

Образующаяся кристаллическая фаза представляет собой дисиликат лития (Li2Si205) и занимает до 70% объема материала. Дисиликат лития отличается необычной микроструктурой, состоящей из множества произвольно ориентированных сцепленных друг с другом мельчайших игольчатых кристаллов плоской формы (Рис. 3.4.11). Такая форма является идеальной с точки зрения прочности, поскольку присутствие в структуре материала мелких игольчатых кристаллов приводит к отклонению направления, разветвлению или прекращению роста возникающих микротрещин. Таким образом, кристаллы дисиликата лития блокируют развитие микротрещин в структуре стеклокерамики, что приводит к существенному повышению прочности материала при изгибе.

stomatologicheskoe_materialovedenie_3.4.11.jpg

Рис. 3.4.11. Снятая на растровом электронном микроскопе микрофотография микроструктуры стеклокерамики на основе дисиликата лития. Произвольно ориентированные взаимозапирающие друг друга игольчатые кристаллы (Микрофотография любезно предоставлена IvoclarHVivadent UK Ltd, Лейчестер, Великобритания)

Кроме того, в структуре стеклокерамики присутствует вторая, зачительно большая по объему, кристаллическая фаза, состоящая из ортофосфата лития (Li3P04).

Описываемая здесь стеклокерамика значительно превосходит по механической прочности обычную стеклокерамику на основе лейцита. Прочность при изгибе стеклокерамики на основе дисиликата лития находится в диапазоне от 350 до 450 МПа, а ее упругость почти в три раза превышает аналогичный показатель лейцитовой стеклокерамики.

Клиническое значение

Повышенная прочность стеклокерамики на основе дисиликата лития позволяет изготавливать из этого материала не только одиночные коронки для передних и жевательных зубов, но и цельнокерамические мостовидные протезы.

Было заявлено, что стеклокерамика на основе дисиликата лития обладает повышенной светопроницаемостью за счет совпадения оптических параметров стеклянной матрицы и кристаллической фазы, благодаря чему рассеяние света, проходящего сквозь материал, сведено к минимуму. Для изготовления реставраций из стеклокерамики на основе дисиликата лития также применяется технология горячего прессования, однако процесс проводят при температуре 900°С, которая является более низкой, чем в случае использования стеклокерамики на основе лейцита.

Когда на цельнокерамический каркас из материала на основе оксида алюминия наносят слои полевошпатного фарфора для придания протезу эстетического внешнего вида, необходимо, чтобы коэффициенты термического расширения этих материалов были близки и имели значения около 70 — 80 х 10~ 1/°С. В протезах из стеклокерамики на основе лейцита каркасный материал и полевошпатное покрытие близко совпадают по составу, и поэтому их коэффициенты термического расширения тоже совпадают. Однако расхождение между коэффициентами термического расширения стеклокерамики на основе дисиликата лития и полевошпатного стекла составляет 10 х 10" 1/°С, поэтому потребовалась разработка нового покрытия. Новый материал для покрытия стеклокристаллических каркасов на основе дисиликата лития представляет собой апатитовую стеклокерамику. При проведении процесса ситаллизации апатитовых стекол образуется кристаллическая фаза — гидроксилапатит, [Са10(РО4)6.2ОН], который является тем самым веществом, из которого состоит эмаль натурального зуба. Таким образом, новый материал, по крайней мере по составу, более соответствует эмали натуральных зубов, чем любые другие существовавшие до него керамические покрытия.



Стеклокерамика на основе слюды с добавкой фторидов (например, Dicor)

Стеклокерамические материалы на основе слюды с добавкой фторидов представляют собой продукты состава Si02.K2O.MgO.Al203.Zr02 с добавкой фторидов некоторых металлов для придания зубным протезам флюоресцентных свойств, аналогичных наблюдаемым у натуральных зубов. Для материалов этого состава процесс ситаллизации приводит к образованию центров кристаллизации и росту тетрасиликатных кристаллов слюды внутри стеклянной матриш, Как и в стеклокерамике на основе дисиликата лития, кристаллы слюды обладают игольчатой формой и блокируют развитие трещин внутри материала. Механические испытания показали, что прочность при изгибе этого материала составляет от 120 до 150 МПа, что в сочетании с адгезией к твердым тканям зуба, будет вполне достаточным для изготовления коронок жевательных зубов, но недостаточным для изготовления цельнокерамических мостовидных протезов.

Прохождение света сквозь материал зависит от размера кристаллов и расхождений по индексам рефракции между кристаллической и стеклянной фазой. Если размер кристаллов меньше длины волны видимого света (0,4-0,7 мкм), стекло будет прозрачным. Индекс рефракции небольших кристаллов слюды близко совпадает с аналогичным показателем окружающей стеклофазы, поэтому этот материал будет меньше рассеивать свет, чем алюмооксидный фарфор.

Клиническое значение

Благодаря этому, светопроницаемость стеклокерамических материалов на основе слюды с добавкой фторидов приближается к аналогичному показателю эмали.

Процесс изготовления реставраций из стеклокерамики на основе слюды с добавкой фторидов основан на тех же принципах, что и литье металлических зубных протезов по выплавляемой модели. Сначала на штампике обычным способом изготавливают восковую модель реставрации. Восковую модель снимают со штампика и заформовывают, используя формовочный материал на фосфатной связке. Затем заготовку литьевой стеклокерамики расплавляют в специальном тигле и проводят литье центробежным способом при температуре 1380°С. Полученную отливку подвергают дальнейшей температурной обработке для образования кристаллической фазы и повышения прочности материала. Требуемую расцветку получают путем нанесения на поверхность реставрации самоглазурующихся окрашенных фарфоров. Концепция изготовления реставраций методом литья не нова, первые попытки отливки зубных протезов относятся к 1920 году. Однако только с изобретением литьевой стеклокерамики использование метода литья стало возможным.

За последние 15 лет произошли революционные изменения керамических материалов, предлагаемых для изготовления зубных протезов, и в настоящее время стало возможным применение цельнокерамических реставраций как для передних, так и для жевательных зубов. Не исключена и возможность ограниченного использования керамики для изготовления цельнокерамических мостовидных протезов. Без сомнения, развитие и совершенствование новых материалов и технологий будут продолжаться, и будет расти роль керамики в изготовлении эстетических реставраций. Принятие решения о выборе наиболее подходящей из существующих систем керамики будет нелегкой задачей: относительные достоинства каждой из систем, которые следует принять во внимание при выборе, представлены в Таблице 3.4.4. 

stomatologicheskoe_materialovedenie_table_3.4.4.jpg  


Клиническое значение

Сейчас, как никогда, необходимо, чтобы каждый практикующий стоматолог был в курсе быстрых изменений, происходящих в области стоматологической керамики, это позволит ему предлагать своим пациентам наиболее эффективные методы лечения.

Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ