Вы здесь

Фарфор и металлокерамика

Одним из основных современных требований, предъявляемых к несъемным видам протезов (коронки, мостовидные протезы), является эстетичность. Для достижения данной цели используют пластмассовые или керамические материалы (фарфор). Применение фарфора в стоматологии насчитывает более чем двухсотлетнюю историю. Однако первыми были единичные попытки изготовления съемных протезов из фарфора при полном отсутствии зубов, затем отдельных зубов, коронок. Несовершенство составов фарфоровых масс и технологии изготовления протезов долгое время не позволяло широко применять их в практике, В 30-х годах для изготовления несъемных протезов были предложены акриловые пластические массы. Простота изготовления протезов из пластмассы и их удовлетворительный первоначальный внешний вид вселяли надежду на то, что найден универсальный дешевый материал. Однако клинические наблюдения показали, что пластмасса не позволяет получать длительный функциональный и эстетический эффект. Изготовленные из пластмассы коронки и мостовидные протезы с пластмассовой облицовкой относительно быстро меняют цвет, а пластмасса стирается. В связи с этим более активно стали проводиться исследования, направленные на совершенствование фарфоровых масс и технологии изготовления из них несъемных протезов. Искусственные зубы из фарфора широко применялись с начала XX в. Достигнутые успехи позволили широко внедрить фарфоровые массы для изготовления индивидуальных жакет-коронок, а затем и металлокерамических протезов. Современный стоматологический фарфор является результатом совершенствования твердого, т. е. бытового фарфора. Приведенные в табл. 32 данные показывают существенное различие химического состава обоих видов фарфора. По химическому составу стоматологические фарфоровые массы стоят между твердым фарфором и обычными стеклами. Рассмотрим химический состав стоматологического фарфора.

Содержание исходных компонентов в бытовых и стоматологических фарфоровых массах (в процентах)

Полевой шпат представляет собой основной компонент стоматологических фарфоровых масс. По химическому составу различают четыре основных типа полевого шпата в зависимости от содержания в них щелочных окислов: калиевый (микроклин и ортоклаз), натриевый (альбит), кальциевый (анорит) и литиевый (сподумен). Наибольшее значение для стоматологических фарфоровых масс имеет калиевый полевой шпат (ортоклаз), из всех натуральных силикатов имеющий самую низкую температуру плавления (1000—1300°С). Расплав ортоклаза отличается большой вязкостью и малой склонностью к пиро-пластическим течениям при обжиге, что очень важно для сохранения постоянства формы обжигаемого изделия. При охлаждении расплав полевого шпата застывает в виде почти прозрачного стекла, которое незначительно замутнено небольшими воздушными пузырьками и образовавшимися кристаллами. Расплавленный полевой шпат образует хороший основной материал для связи с другими компонентами фарфора (кварц, кристаллы муллита и др.).

Кварц представляет собой ангидрит кремневой кислоты с температурой плавления 1400—1600 °С. Для стоматологического фарфора используют кварцевые пески или кварцы тонкого помола и высокой степени чистоты, так как примеси окислов металлов (прежде всего окиси железа) отрицательно влияют на окраску конечного продукта. Кварц, или кремнезем (SiО2), находится в природе в многочисленных модификациях. При 573 °С претерпевает изменения кристаллическая система кварца, происходит переход β-формы (низкотемпературной) в α-форму (высокотемпературную). При более длительном нагревании при высоких температурах кварц превращается в тридимит и кристобаллит. При этом плотность его снижается с 2,65 до 2,32 и происходит увеличение объема на 14—15%. Кварц упрочняет фарфоровые протезы и способствует снижению усадки массы при обжиге.

Каолин является гидратом кремнекалиевого глинозема. Чистый каолин при смешивании с водой образует вязкотекучее тесто и придает фарфоровой массе пластичность. При обжиге каолина образуются кристаллы муллита, которые придают фарфору прочность и термостойкость. В то же время кристаллы муллита резко снижают прозрачность фарфора, поэтому в ряде рецептур современного стоматологического фарфора применение каолина ограничено.



Плавни (флюсы) — вещества, понижающие температуру плавления фарфоровой массы (карбонат натрия, карбонат кальция и др.). Современные стоматологические фарфоровые массы содержат их около 25%. Температура их плавления 600—800 °С.

Красители вводят в фарфоровые массы для придания протезам цвета, близкого к цвету естественных зубов. В качестве красителей используют окислы металлов (двуокись титана, окиси марганца, хрома, кобальта, цинка и др.).

Пластификаторы. В фарфоровых массах, не содержащих каолин, роль пластификаторов выполняют органические вещества (декстрин, крахмал, сахар), которые полностью выгорают цри обжиге.

Анилиновые краски. Для облегчения моделирования фарфоровых зубов порошки массы подкрашивают анилиновыми красками, которые, как и органические пластификаторы, полностью выгорают при обжиге фарфора.

Технология приготовления фарфоровых масс. Стоматологические фарфоровые массы независимо от их дальнейшего конкретного назначения (для изготовления индивидуальных коронок, искусственных зубов, металлокерамики) готовят одинаково. Важное значение имеет тщательный контроль чистоты исходного сырья. Крупные куски полевого шпата и кварца подвергают предварительному дроблению до частиц размером 5—10 см. Затем с помощью специальных бегунов, состоящих из двух больших мельничных жерновов из чистого кварца, полевой шпат и кварц измельчают до порошкообразного состояния. Подготовленные таким образом исходные компоненты в зависимости от назначения смешивают в необходимой пропорции с различными добавками флюсов и др. Смесь (шихту) помещают в шамотовые тигли либо брикетируют и проводят обжиг до получения стекломассы (фритты). Резким охлаждением добиваются растрескивания фритты. Затем ее извлекают из тигля, измельчают и подвергают помолу в шаровой мельнице до необходимой тонины порошка. Фриттование способствует перемешиванию составных частей массы и понижению температуры обжига фарфорового порошка. Окрашивание и получение различных оттенков зубных фарфоров осуществляют добавлением красящих пигментов. Затем к готовому порошку добавляют органический пластификатор и анилиновые краски. В таком виде фарфоровый порошок используется для изготовления протезов в лаборатории.