Термические свойства

16 Апреля в 9:15 3571 0


При соприкосновении с материалом мы можем почувствовать холод или тепло. Это — реакция материала на источник тепла (в данном случае от кончиков наших пальцев) зависит от того насколько легко тепло проходит сквозь материал. Материал, который легко проводит тепло, называется проводником тепла; материал, который препятствует прохождению тепла - тепловым изолятором.

 

Одним из факторов, определяющих легкость, с которой тепло проходит сквозь материал, является теплопроводность этого материала.

 

Теплопроводность

 

 (К) — это скорость теплового потока при выравнивании температурного градиента в один градус; единицами измерения теплопроводности являются кал-см

 

Удельная теплоемкость

 

Для некоторых материалов начальное «ощущение холода » может быстро исчезнуть, поскольку материал начнет нагреваться сразу же после получения им тепловой энергии от источника нагрева. Насколько быстро начнет подниматься температура материала, зависит от его удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость — это энергия, которая требуется для повышения температуры единицы объема материала на 1 градус Цельсия.

Для обозначения удельной теплоемкости используют символ Ср.

 

Температуропроводность

 

Передача тепла от горячего источника к холодному зависит как от теплопроводности материала, так и от его удельной теплоемкости. От первого показателя зависит скорость поступления тепла в материал и его выхода из материала, от второго — скорость подъема температуры материала после поступления в него тепла. Эти зависимости могут быть объединены таким показателем, как температуропроводность, h, который рассчитывают по формуле:

 

h = К/СрР,

 

где р — плотность материала, К — теплопроводность, Сг — удельная теплоемкость. Температуропроводность отражает скорость подъема температуры в одной точке при нагреве в другой точке. Температуропроводность можно рассматривать, как один из самых важных физических показателей, имеющих значение для стоматологии.

 

Некоторые типичные значения вышеупомянутых свойств некоторых материалов представлены в Таблице 1.8.1. Интересно отметить, что одним из веществ с низкой температуропроводностью является вода, что делает ее превосходным теплоизолятором. По этой причине эскимосы при жестоких морозах не замерзают в своих «иглу» — жилищах из ледяных плит.

 

 stomatologicheskoe_materialovedenie_table_1.8.1.jpg

Термическое расширение

 

При нагревании материал поглощает дополнительную энергию, благодаря которой повышается амплитуда колебаний атомов и молекул. Следовательно, материал расширяется. Наиболее распространенным способом измерения расширения материала является определение начальной длины образца с последующим его нагреванием до заданной температуры и замером его конечной длины. Изменение единицы длины при нагревании материала на ГС называют коэффициентом линейного расширения а. Иначе этот показатель называется коэффициентом термического расширения (КТР). Изменение длины материала является настолько незначительным, что обычно его измеряют в миллионных долях на градус Цельсия (10"/°С). Некоторые значения а для известных материалов представлены в Таблице 1.8.2. 

 

 stomatologicheskoe_materialovedenie_table_1.8.2.jpg

 

Наилучший материал для реставрации зубов имеет коэффициент термического расширения одинаковый (или максимально приближенный) с этим показателем для твердых тканей зуба. Несовпадение коэффициентов может привести к температурному несоответствию, которое, в свою очередь, ведет к образованию краевых зазоров и разрушению адгезионной связи.

 

Возникновение краевого зазора может зависеть не только от коэффициента термического расширения, но и от температуропроводности материала.

 

Для повышения температуры некоторых материалов, таких, как серебро, требуется небольшое количество тепловой энергии, и они быстро расширяются при нагревании или сжимаются при охлаждении. Композитные восстановительные материалы напротив, обладают низкой температуропроводностью. Это обеспечивает определенную защиту от раздражения теплом, поскольку для подъема температуры материала и его последующего расширения требуется большее количество тепловой энергии. Однако если будет поступать достаточное количество тепла, это может привести к несоответствию степени расширения-сжатия материала по сравнению с твердыми тканями зуба.

 

При термическом несоответствии огнеупорного формовочного материала литейному сплаву может произойти разрыв отливки при охлаждении. Точность прилегания коронок или мостовидных протезов определяется величиной усадки сплавов при охлаждении. Подобно этому, прочность связи между металлом и керамикой основана на близком совпадении их коэффициентов термического расширения.

  

Клиническое значение

 

Термические свойства стоматологических материалов могут влиять на чувствительность зуба к холодной или горячей пище. Разное расширение или сжатие стоматологических материалов может привести к механическому разрушению реставрации.


Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ