Металлы используемые в стоматологии

Металлы используемые в стоматологии

Материаловедение в ортопедической стоматологии : Классификация материалов , их состав , свойства , применение.
 

Актуальность темы лекции . В стоматологии применяют сплавы, обладающие такими свойствами , как прочность , твердость , ковкость , тягучесть . Они отличаются теплопроводностью , электропроводностью , металлическим блеском и особыми магнитными свойствами ( парамагнетизм , ферромагнетизм ) . Кроме меди и золота , все металлы имеют белый или серый цвет.

 

Материаловедение — это раздел ортопедической стоматологии , изучающий состав , свойства и технология применения различных материалов , используемых для изготовления зубных протезов .

Как врачу , так и зубному технику необходимо иметь знания в области физики , химии , сопротивления материалов и медицины.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

Изучая материалы , необходимо знать их физические свойства : цвет , удельный вес , температуру плавления , температуру кипения , электропроводность , усадку при затвердевании , теплоемкость , теплопроводность .

Цвет металла — это свойство отражать свет на своей поверхности .

Удельный вес — плотность вещества , количество вещества в единице объема , массы одного см3 тела , выраженного в граммах.

Температура плавления — температура , при которой вещество из твердого состояния переходит в жидкое .

Температура плавления всегда соответствует температуре затвердевания расплавленного металла . В некоторых аморфных тел ( воск , парафин , стекло и др.). Нет определенной температуры плавления. При нагревании эти вещества сначала размягчаются , а при дальнейшем повышении температуры теряют вязкость и становятся жидкими . Большинство твердых веществ при плавлении расширяются , а при затвердевании сжимаются.

Знание температуры кипения имеет практическое значение в зубопротезной технике при изготовлении например золотого припоя. Температура плавления золота составляет 1064 ° С, чтобы снизить температуру плавления припоя , вводят кадмий , температура кипения которого 778 ° С.

Усадка материала — уменьшение объема материала после литья при охлаждении .

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

Прочность — способность твердого тела сопротивляться воздействию внешних сил, стремящихся вызвать деформацию.

Вязкость — способность материала под действием нагрузки вытягиваться, удлиняться. Противоположная вязкости хрупкость. Вязкость золота — 45%, меди — 35%, хрома — 6%, висмут и сурьма не имеют свойства удлиняться, это хрупкие материалы.

Твердость — способность твердого материала входить в мягкий материал под давлением. Шкала Мооса — метод нанесения царапин минералами последовательно (тальк, гипс, известняковый шпат, плавиковый шпат, апатит, полевой шпат, кварц, топаз, корунд, алмаз). Если след-царапина появился от № 7 (кварц), то твердость полевого шпата — 6. Точный метод — это метод введения стального шарика в исследуемый материал, предложенный Бринеллю.

Упругость — свойство материала снова возвращаться к своему первоначальному состоянию, приобретая первоначальную форму после прекращения действия деформирующей силы.

Пластичность — способность изменять форму и сохранять ее в виде окончательной деформации. Высокую пластичность имеют железо, серебро, свинец, платина; отжимные материалы: коллоидные, альгинатные, силиконовые массы.

Усталость материалов (металлы, пластмасса) возникает при длительной нагрузки, что создает напряженность. Способствуют усталости нарушение режима механического и термического обработки — трещины, поры, разная толщина и т.д.

Удаление возникает от трения твердым материалом мягкого. В ортопедической стоматологии и зубопротезной технике процесс стирания используется при шлифовке и полировке протеза.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

Материалы и сплавы металлов в полости рта присутствуют ротовой жидкости , пищевых веществ, имеющих малокислых и малолужну реакцию. В изготовлении и пользовании протезами приходится встречаться с такими химическими понятиями : окисление , восстановление , растворение , электролитическая диссоциация , химические соединения.

В процессе работы возникают образования окисной пленки при пайке металлических деталей , кристаллизация гипса , проводится аффинаж золотых сплавов , отбеливание металлов и т. д. Окисление — коррозия металлов . Окисление протезов в полости рта недопустимо. Часто серебряные и низкопробные золотые припои в полости рта окисляются , при этом поверхность припоя темнеет.

Реакция , обратная окислению , называется реакцией восстановления , получения металла из окиси . Растворение — смесь растворителя и растворяемого вещества . Применяются раствор поваренной соли в воде (катализатор кристаллизации гипса ) , смесь 2 частей соляной кислоты с одной частью азотной кислоты (царская водка) для получения чистого золота из сплавов , раствор кислот в воде для приготовления отбеливателей .

Электролитическая диссоциация . Металлические несъемные протезы , металлические части съемных протезов , амальгамовые пломбы постоянно омываются слюной. Между ионами слюны и ионами металлических включений в полости рта возникает электрическое взаимодействие . По неоднородной структуры сплава или использования нескольких протезов из различных сплавов возникает разность потенциалов (образуется электроток ) . Это явление называется гальванизм .

 

ОСНОВНЫЕ ( КОНСТРУКЦИОННЫЕ ) МАТЕРИАЛЫ

Врач должен правильно выбрать основные ( конструкционные ) материалы , то есть материалы , из которых состоит протез. Они должны быть безвредными , прочными , не разрушаться под действием ротовой жидкости , различных пищевых веществ , воздуха , выдерживать жевательное давление и обработку в процессе изготовления , при которых протез подвергается растяжению , изгиб , искажения , действия температуры. Протезы должны быть естественного цвета , не иметь неприятного вкуса и запаха имеют также значение доступность и стоимость материала .

         К основным материалам относятся:
1 . пластмассы ;
2 . Фарфоровые массы ;
3 . Искусственные зубы ;
4 . Металлы и сплавы.

ПЛАСТМАССЫ

Пластические массы — группа высокополимерных органических материалов , основу которых составляют природные или искусственные высокомолекулярные соединения, способные под действием нагревания и давления формироваться и затем устойчиво сохранять приданную им форму .

Главные компоненты этого вида пластмассовых композиций следующие:

1 ) мономер — основа пластмассы ;
2 ) связующее ( фенолформальдегидные или другие смолы ) ;
3 ) наполнители ( древесная мука , асбест , стекловолокно ) ;
4 ) пластификаторы ( дибутилфталат , трикрезилфосфат ) , повышающие пластичность и эластичность ;
5 ) красители ;
6 ) ускорители полимеризации или поликонденсации .

 

БАЗИСНЫЕ ( ОСНОВНЫЕ ) КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Материалы , применяемые для изготовления базисов съемных пластиночных протезов , называются базисными материалами. Базис — это основа съемного протеза : на нем укрепляются искусственные зубы , кламмеры и другие составные части протеза.

В соответствии с назначением , условий применения и переработки базисные материалы должны иметь следующие характеристики:

1 ) достаточную прочность и необходимую эластичность , обеспечивающие целостность протеза без его деформации под действием жевательных усилий;

2 ) высокое сопротивление изгибу ;

3 ) высокое сопротивление на удар ;

4 ) небольшой удельный массу и малую термическую проводимость ;

5 ) достаточную жесткость , низкую стираемость ;

6 ) индифферентность к действию слюны и различных пищевых веществ ;

7 ) не менять цвет под действием света , воздуха и других факторов внешней среды ;

8 ) вредно не действовать на ткани полости рта и организм в целом;

9 ) отсутствие адсорбции пищевых веществ и микрофлоры полости рта.

 

Кроме того , базисные материалы должны отвечать следующим требованиям:

1 ) прочно соединяться с фарфором , металлом , пластмассой ;
2 ) легко перерабатываться в изделие с высокой точностью и сохранять приданную форму
3 ) легко поддаваться починке ;
4 ) окрашиваться и хорошо имитировать естественный цвет десен и зубов ;
5 ) легко дезинфицироваться ;
6) не вызывать неприятных вкусовых ощущений и не иметь запаха .

Для базисов протезов используют пластмассы следующих типов: акриловые; винилакрилови , на основе модифицированного полистирола ; сополимеры или смеси соответствующих пластмасс.
Стоматологические сополимеры, составляют 80 % всех медицинских сополимеров , составляют собой сополимеры акрилметакрилатив — двойные или тройные сополимеры .
В настоящее время широко используются базисные акриловые пластмассы » Этакрил » , » Акрел » , » Фторакс » , » Акронил » . Несшитые линейные сополимеры метилметакрилата (ММА ) образуются в результате радикальной сополимеризации ММА с другими мономерами под действием пероксида бензоила и редокс -систем.

Пластмасса бесцветная базисная . Пластмасса на основе очищенного от стабилизатора полиметилметакрилата , содержащего тинувин , который предотвращает старение пластмассы под действием агрессивной среды . Состоит из порошка и жидкости. Порошок — суспендированный полиметилметакрилат , содержащий тинувин . Тинувин способствует также повышению прочности пластмассы. Жидкость — это стабилизированный ММА.

Бесцветная базисная пластмасса применяется для изготовления базисов зубных протезов в тех случаях , когда противопоказан окрашенный базис , а также для других целей ортопедической стоматологии , когда необходим прозрачный базисный материал. Противовес подобным материалам имеет повышенные прочность и прозрачность.

 

ЭЛАСТИЧЕСКИЕ  материалы

 Потребность повышения адгезии протеза к слизистой оболочке полости рта , а также изготовление комбинированных зубных протезов обусловила появление мягких эластичных подкладочных материалов для базиса протеза . Их используют также для изготовления обтураторов , челюстно — лицевых протезов , эластичных пелотов и т.д.

Материалы должны соответствовать следующим медико — техническим требованиям :
1 ) прочно соединяться с материалом базиса ;
2 ) быть нетоксичными ;
3 ) сохранять эластичность ;
4 ) хорошо смачиваться ;
5 ) не растворяться в полости рта;
6 ) иметь высокую устойчивость к износу ;
7 ) не менять цвет ;
8 ) быть технологичными .

Показания к применению:
1 ) при резком атрофии гребня альвеолярных отростков , когда противопоказаны все обычные методы фиксации протеза
2 ) при наличии костных выступов и гребней на протезном ложе , вследствие чего твердый базис протеза вызывает болевые ощущения;
3 ) за снижение слюноотделения у больного, ухудшает фиксацию и стабилизацию протеза
4 ) при аномальном виде прикуса ;
5 ) при необходимости создания повышенной адгезии протеза ( для музыкантов , играющих на духовых инструментах ) ;
6 ) для создания новой формы старого или плохо прилегающего базиса протеза ;
7 ) для изготовления обтураторов ;
8 ) для изготовления безкламерного протеза.

Эластичные подкладочные материалы для базисов протезов в зависимости от природы материала подразделяют на 4 типа : акриловые , полихлорвиниловые , силиконовые и на основе фторкаучука .

Методы полимеризации базисных пластмасс
         Пластмассы , изготовленные на акриловой основе — это основной конструкционный материал для изготовления съемных пластиночных протезов и ортодонтических аппаратов. С появлением акриловых полимеров значительно повысились функциональная ценность и эстетическая значимость протезов , появились новые конструкции , применение которых к внедрению акриловых пластмасс было невозможно .

         Акриловые пластмассы наряду с положительной оценкой внедрения в клинику ортопедической стоматологии имеют и некоторые отрицательные свойства . Работа над устранением недостатков акриловых пластмасс , улучшением их физико -механических , технологических и биологических свойств ведется и сейчас.

         Методы формирования порошковых пластмасс в тестообразном состоянии подразделяют на два вида : компрессионное и литейное прессования.

         После формирования теста акриловой пластмассы начинают ее термическую обработку или полимеризацию . Полимеризация — это химическая реакция , при которой происходит объединение молекул одного и того же низкомолекулярного вещества . Вследствие этой реакции образуются высокомолекулярные соединения , сходные по своему составу на первичную вещество , но отличаются от нее величиной молекул и свойствами.

Для исследования качества полимеризации базисных акриловых пластмасс используют три метода :

         1 . Полимеризация на » водяной бане » в кювете с гипсовой форме;
         2.Полимеризация в полимеризатор для сухой полимеризации под давлением ;
        3 . Полимеризация в удосканаленому аппарате для литейного
прессования.

 
ПЛАСТМАССЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ несъемных протезов

 В ортопедической стоматологии используют пластмассы для изготовления коронок и облицовки несъемных зубных протезов ( штампованно — паяных и цельнолитых ) . Чаще применяют пластмассы » Синма — М» и » Синма -74″ . Это акриловые пластмассы горячего отверждения типа » порошок -жидкость » . Порошок — суспензионный сополимер , в состав которого входит фтор ; жидкость — смесь акриловых мономеров и олигомеров . Жидкость » Синма -74 » не содержит олигомеров , поэтому ее нельзя применять для прямого моделирования . Благодаря наличию олигомера в » Синма — М» становится длительным время жизнеспособности массы в пластичном состоянии , что позволяет моделировать облицовку непосредственно из пластмассы , равномерно ее наносить и распределять .

ФАРФОРОВЫЕ МАССЫ

  Фарфор — продукт керамического производства, образуется в результате сложного физико -механического процесса взаимодействия компонентов ( органических минералов ) под действием высоких температур. Учитывая то, что в состав фарфоровых масс входят много разных компонентов , основные из которых каолин , полевой шпат , кварц и окислы различных металлов , а все названные компоненты составляют собой сложные вещества , свойства фарфоровой массы зависят как от химического состава , так и от количественного содержания компонентов , степени измельчения и способа термической обработки . В связи с этим фарфоровые материалы , применяемые в стоматологической практике , в зависимости от температуры плавления ( Сидоренко Г.И. , 1988) классифицируются как:

— Тугоплавкие (1300-1370 0С) ;
— Середньоплавки (1100-1260 0С) ;
— Легкоплавкие (860-1070 0С) .

Как правило , тугоплавкие фарфоровые массы применяются для промышленного изготовления искусственных зубов , используемых в съемном протезировании , середньоплавки и легкоплавкие — для модельного восстановления анатомической формы зубов в металлокерамическом несъемного протезирования .
 
  Однако широкое разнообразие разработанных керамических систем для зубопротезного производства до сих пор нет четкой классификации .

На наш взгляд , оптимальная классификация принадлежит BJCrispin (1998 г.) по следующим критериям:
1 ) типичные керамики и их составляющие ( алюминиевая оксидная , полевошпатных фарфор , стеклокерамика , ситаллы для покрытия с красителями )
2 ) по способу применения (фарфор для облицовки металлического каркаса несъемного протезирования , металлокерамических вкладок )
3 ) по методу изготовления протеза ( цельнолитая керамика с последующей коррекцией морфологической структуры протеза и цвета , фрезерованная керамика на управляемом компьютером обрабатывающем центре ) .
 
Фарфор — продукт сбалансированных составных частей минерального происхождения , широко используемый в промышленности и медицинской отрасли.
  В состав фарфоровой массы входят каолин , кварц , полевой шпат , красители , флюсы.
Каолин — белая глина , основной составной частью которой является алюмосиликат каолинит AI2O3 x 2Si2 x 2H2O .

         В каолине содержание этого минерала доходит до 99 %. В чистом виде он плавится при t 17000С — 18000С . После обжига при температуре 8000С — 9000С каолин теряет связанную Н2О и превращается в непрозрачную » шамотный глину » — именно поэтому каолин можно считать замутнители обожженной фарфора .

Кварц — минерал , по химическому составу это ангидрид кремниевой кислоты — кремнезем Si2 . Он , как и каолин , относится к тугоплавких веществ . Температура плавления — 17000С . При обжиге фарфоровой массы , в состав которой он входит , кварц не изменяет объема , что значительно снижает усадку массы.

Полевой шпат ( основной компонент ) — это силикат калия ( К) , натрия ( Na ) , кальция ( Са) , алюминия (Al ) . В примеси с глиноземом и кремнеземом образуется соединение — ортоклаз ( К2О — Al2O3 — 4Si2 ) . Температура плавления 11800С — 12000С превращает полевой шпат в вязкую , аморфную , стекловидного массу , которая заполняет все поры фарфора и превращает ее в плотную структуру без пор .

Лейцит — кристаллическая фаза обожженной фарфора . Учитывая то, что естественные зубы человека имеют разные цвета и оттенки , в фарфоровую массу вводят красители , которыми могут быть окислы титана , цинка , хрома , кобальта , серебра. Распространенный окись титана , который придает зубам светло- желтого оттенка .
фарфоровые массы
§ За рубежом для изготовления фарфоровых коронок используются массы » Витадур » , » Витадур Альфа » , » Виводент » , «Керамика » .
§ Для облицовки металлокерамических протезов выпускаются массы » Виводент — ИТС » , «ВКЛ -68 » , «Керамика » , » Биодент » , » Дуцерам » , » Микробонд » , » Хайцерам » , » Серамко ИИ» , «Вита Омега 900» .

 ИСКУССТВЕННЫЕ ЗУБЫ

         Искусственные зубы производит промышленность.
1 . Фарфоровые (фронтальные — крампонных , боковые — диаторични ( дырчатые , трубчатые) .
2 . Пластмассовые .
3 . Металлические ( золотые , платиновые , из нержавеющей стали).
4 . Комбинированные.
5 . Самозатачивающиеся ( Рубинов , 1959).

Искусственные зубы из пластмассы выпускаются комплектом двух видов: фронтальные , жевательные . Они имеют много достоинств : простой процесс изготовления , похожие на эмаль зуба и имеют различные оттенки и цвета , прочно соединяются с базисом , легко обрабатываются , могут быть использованы в любом прикуса.

Гарнитуры фронтальных зубов делятся на 17 размеров. Размер гарнитура определяется двумя величинами : высотой коронки зуба от 11 до 13,9 мм и шириной полного фронтального гарнитура согласно дуги средней постановочной линии альвеолярного отростка от 37,2 мм до 51,8 мм . Основная часть гарнитура верхних фронтальных зубов состоит из 3 фасонов : прямоугольные , клиновидные и овальные. Гарнитуры нижних фронтальных зубов выпускаются двух фасонов : прямоугольные и клиновидные . Гарнитуры жевательных зубов выпускаются 5 фасонов по мере увеличения размеров. Зубы выпускаются 7 цветов .
 
МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

В ортопедической стоматологии применяют самые сплавы . По химическому составу сплавы можно разделить на три группы :
1 ) сплавы на основе Au , Ag , Pd ;
2) сплавы на основе Co , Ni , Cr ;
3 ) сплавы на основе Cu , Al , Ta , Ni , Ti , а также магнитные сплавы ( Pd — Co , Pd — Co — Ni , Pd — Ni ) .
В стоматологии применяют сплавы, имеющие следующие свойства: прочность , твердость , ковкость , тягучесть . Они теплопроводные , электропроводящие , имеют металлический блеск и особые магнитные свойства ( парамагнетизм , ферромагнетизм ) . Кроме меди и золота , все металлы белого или серого цвета.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Для изготовления протезов необходимы вспомогательные материалы — клинические и лабораторные материалы , без которых невозможно изготовить протез. К клиническим материалам относятся отжимные материалы и стоматологические цементы для фиксации несъемных конструкций. Зубной техник должен знать свойства лабораторных материалов и уметь ими пользоваться.

 

Вспомогательные материалы

1 . Оттискные материалы.
2 . Моделирующие материалы.
3 . Легкоплавкие сплавы .
4 . Формовочные и огнеупорные материалы.
5 . Флюсы и отбеливатели .
6 . Припои .
7 . Абразивные материалы.
8 . Разделительные лаки.
9 . Стоматологические цементы .

 

 



Источник: intranet.tdmu.edu.ua


Добавить комментарий