Главная страница
qrcode

ортопедия. Строение и свойства металлов. Процесс кристаллизации расплава металла. Понятие сплава и особенности кристаллизации металлического сплава


Скачать 163,48 Kb.
НазваниеСтроение и свойства металлов. Процесс кристаллизации расплава металла. Понятие сплава и особенности кристаллизации металлического сплава
Дата01.11.2019
Размер163,48 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаортопедия.docx
ТипДокументы
#80394
Каталог

Строение и свойства металлов. Процесс кристаллизации расплава металла. Понятие сплава и особенности кристаллизации металлического сплава.

Металлы широко применяются в восстановительной стоматологии прежде всего как основные восстановительные конструкционные материалы (см. лекцию 7). Металлы применяют и в терапевтической стоматологии - для пломбирования амальгамой и золотой фольгой (редко); в хирургической стоматологии - для зубных имплантатов; в ортодонтии из них изготавливают проволоку, брекеты, винты, кольца; в качестве вспомогательных материалов - легкоплавкие сплавы для штампиков.

Металлические восстановительные материалы должны обладать:

1) биоинертностью;

2) высокой коррозионной стойкостью в условиях полости рта;

3) высокими механическими свойствами (прочностью, пластичностью, упругостью), способными сохраняться длительное время;

4) хорошими технологическими свойствами (легко поддаваться паянию, литью, сварке, штамповке, полированию и протяжке);

5) гигиеническими свойствами, т.е. легко очищаться обычными средствами для чистки зубов; при наличии металлических протезов пациенты не должны иметь посторонних вкусовых ощущений, в том числе привкуса металла.

Согласно международному стандарту ИСО 8891-98 к благородным сплавам относят сплавы, содержащие от 25 до 75% масс. золота и/или металлов платиновой группы, к последним относятся: платина, палладий, родий, рутений и осмий.

Стоматологические сплавы различают также по технологии их применения при изготовлении тех или иных восстановлений зубочелюстной системы. Для изготовления цельнолитых конструкций съемных зубных протезов используются сплавы золота с платиной и палладием, серебряно-палладиевые и кобальтохромовые сплавы (КХС). Такие сплавы называют прецизионными, т.е. точными. Для этой группы сплавов требуется строгое соблюдение определенного химического состава и технологического режима, существенно отличающихся от обычно принятых при изготовлении отливок. В стоматологии из прецизионных сплавов изготавливают зубные протезы различных конструкций методом литья по выплавляемым моделям.

Относительно новые для стоматологии сплавы для металлокерамических протезов. К ним относятся благородные сплавы палладия и никеля, а также золотые сплавы. Сейчас к ним добавились и неблагородные сплавы, КХС и сплавы на основе никеля и кобальта.

Для изготовления несъемных зубных протезов у нас в стране продолжают широко использовать нержавеющие стали типа 1Х18Н9Т. К ним относят устойчивые к коррозии в атмосфере, речной и морской воде сплавы. Основными компонентами нержавеющих сталей являются железо, хром и никель.

Высокие технологические и физико-механические свойства КХС привели к тому, что он стал вытеснять в стоматологии золотоплатиновые сплавы для изготовления конструкций цельнолитых зубных протезов. Основными компонентами сплава являются кобальт, хром и никель, их содержание в сплаве не должно быть ниже 85%, что гарантирует его устойчивость к коррозии в полости рта.

Хорошими физико-механическими свойствами обладают и хромоникелевые сплавы, однако из-за свойств никеля, который нельзя признать полностью биосовместимым металлом, применение этих сплавов в стоматологии ограничено.

Помимо свойств биосовместимости к основным свойствам, характеризующим качество стоматологических сплавов, можно отнести ряд свойств, которые разбиты на три группы: физико-механические, химические и технологические (схема 9.2).

К механическим свойствам относят твердость, прочность, упругость, вязкость, пластичность, хрупкость. В зависимости от способа приложения нагрузки различают показатели механических свойств при динамической и статической нагрузках.

К физическим свойствам относят плотность, температуры плавления, теплопроводность, расширение и сжатие при нагревании и охлаждении. К химическим свойствам относят растворимость, окисляемость, жаростойкость.

Ротовая жидкость является электролитом, так как содержит поваренную соль, хлорид и карбонат кальция, а также другие соли. Коррозии благоприятствуют температурные условия и знакопеременные нагрузки. Именно из-за этих условий, способствующих коррозии, из великого множества сплавов для стоматологии оказались пригодными немногие из них. Только золотые, серебряно-палладиевые, кобальтохромовые и нержавеющая сталь.

К технологическим свойствам металлов относятся: жидкотекучесть, ликвация, ковкость, способность к различным видам обработки. Ликвация - возникновение неоднородности при затвердевании сплава в результате ряда причин. 

Благородные: Золото, Платина, Палладий, Серебро

Неблагородные: Медь, Цинк, Хром, Никель, Кобальт, Титан, Молибден, Цирконий

Металлические сплавы - это макроскопически однородные системы, состоящие из двух или более металлов с характерными металлическими свойствами.

Пластмассы

Синтетические полимеры часто называют пластмассами (иногда пластиками), т.е. пластичными массами или пластичными материалами. Пластмассы - полимерные материалы, чаще всего материалы на основе синтетических полимеров. Пластичный материал - это такой материал, который в процессе получения из него какого-либо изделия находится в пластичном состоянии, хотя в дальнейшем изготовленное из этого материала изделие в нормальных условиях достаточно стабильно и не обладает излишней пластичностью.

Различают термопластичные и термореактивные пластмассы. Термопластичные материалы способны многократно переходить в пластичное размягченное состояние при нагревании (это материалы, в основе которых лежат полимеры с линейной или разветвленной структурой). Термореактивные (термостабильные) пластмассы при повторном нагревании не могут перейти в пластичное состояние. Они обладают сетчатой или сшитой структурой, которая образуется при первом нагревании материала.

Основное привлекательное свойство пластмасс - технологичность, т.е. простота изготовления из них стоматологических восстановлений любых самых сложных форм и любых назначений. Ни металлы, ни керамика не обладают такой высокой технологичностью, как полимерные материалы.

Благодаря низкой относительной плотности, химической стойкости, удовлетворительной прочности, хорошим эстетическим свойствам и простоте технологии изготовления зубных протезов, акриловые пластмассы более 70 лет широко применяются в ортопедической стоматологии.

Акриловые базисные материалы - пример оригинальной композиции, которая в окончательном отвержденном виде представляет собой сочетание «старого» полимера (суспензионного порошка) и «нового» полимера, образованного при полимеризации полимер-мономерной композиции или теста в процессе изготовления готового изделия - базиса зубного протеза.

Многолетние клинические наблюдения акриловых базисных материалов вскрыли их существенные недостатки, главный из которых - присутствие в отвержденном базисе остаточных мономеров, ухудшающих его биосовместимость, понижающих прочность материала, приводящую к поломкам протезов в ряде случаев.

Акриловые пластмассы холодного отверждения представляют собой композиции, самопроизвольно, т.е. без дополнительной внешней энергии нагревания или света, отверждающиеся при комнатной температуре. Полимеризат в зависимости от состава материала может быть твердым или эластичным. Пластмассы холодного отверждения используются в стоматологии для исправления (перебазирования) зубных протезов, починки протезов, изготовления временных протезов, шин при пародонтозе, моделей и др. Преимуществом этих материалов перед акриловыми материалами горячего отверждения является более простая технология. Вместе с тем у них есть недостатки: они уступают по прочности материалам горячего отверждения, в них остается больше незаполимеризованных или остаточных мономеров.

Необходимость повышения адгезии протеза к слизистой оболочке полости рта привела к появлению мягких эластичных подкладочных материалов для базисов съемных зубных протезов. Повышенная эластичность необходима также потому, что некоторые пациенты не могут пользоваться съемными зубными протезами с твердыми базисами из-за боли. К материалам для эластичных подкладок предъявляются следующие медико-технические требования:

1) биосовместимость;

2) прочное соединение с материалом жесткого базиса;

3) постоянство эластичности;

4) хорошая смачиваемость слюной;

5) низкое водопоглощение и низкая степень растворимости (дезинтеграции) в жидкостях полости рта;

6) высокая износоустойчивость;

7) гигиеничность, т.е. способность легко очищаться доступными средствами;

8) цветостойкость;

9) технологичность.

Ранее в качестве эластичных базисных материалов применяли пластифицированный поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида.

В настоящее время полимерные материалы занимают ведущее положение среди материалов другой химической природы для изготовления искусственных зубов. Кроме полимеров или пластмасс применяют фарфор и ограниченно металлические сплавы. Основные требования к искусственным зубам:

• прочность и достаточная износостойкость (устойчивость к истиранию);

• влагостойкость и устойчивость по отношению к действию ротовых жидкостей, отсутствие пористости;

• прочное соединение с материалом базиса съемных протезов;

• близость термофизических свойств (коэффициента термического расширения) к свойствам базиса;

• соответствие по форме и цвету естественным зубам, сохранение первоначального цвета в условиях функционирования протеза длительное время (цветостойкость);

• способность легко обрабатываться и полироваться.

Хотя были попытки изготавливать искусственные зубы из различных полимеров, поликарбонатов, полиэфиров и других материалов, обладающих более высокой, чем акрилаты прочностью, лучшие результаты по цветовоспроизведению и прочности соединения с базисом давали все-таки акриловые материалы. Акриловые искусственные зубы изготавливали из сополимеров метилметакрилата и других мономеров акрилового ряда, имеющих пространственную сшитую структуру. В качестве бифункциональных мономеров или сшивающих агентов применяли диметакриловый эфир этиленгликоля (ДМЭГ), диметакриловый эфир триэтилен-гликоля (ТГМ-3), олигокарбонатдиметакрилат и др. Количество сшивающего агента, вводимого в состав сополимера, составляло 5-10% масс. по отношению к мономерам, используемым для приготовления полимер-мономерной акриловой композиции, из которой прессовали искусственные зубы. Такая структура полимерного материала придавала искусственным зубам повышенную твердость и теплостойкость, а также повышенную износостойкость. Повышение содержания сшивающего агента в композиции свыше 10% масс. приводило к снижению прочности связи между искусственными зубами и акриловым материалом базиса.

Металлические искусственные зубы из нержавеющей стали продолжают выпускать в нашей стране, хотя в ограниченном количестве.

При сравнении искусственных зубов из пластмассы и фарфора можно выделить преимущества и недостатки, связанные с химической природой этих материалов. Фарфоровые зубы отличаются более высокой биосовместимостью, цветостабильностью и износостойкостью, однако технология их изготовления более сложна, они не способны адгезионно соединяться с акриловым базисом, у них более высокий удельный вес, и при жевании зубные протезы с фарфоровыми зубами издают неестественный стук.

Искусственные зубы выпускают наборами, гарнитурами, различающимися фасонами и размерами. Каждая фирма-производитель представляет карту или альбом фасонов и размеров выпускаемых зубов. В большинстве случаев в нее включены фасоны передних (фронтальных) и боковых (жевательных) зубов, разделенных на несколько групп. В каждой группе гарнитуры передних зубов имеют одинаковую ширину и различаются по высоте и типам. Высота (h) определяется по высоте коронки верхнего центрального резца, ширина (а) - по ширине гарнитура верхних передних зубов. Фронтальные зубы различаются по форме. Их изготавливают трех типов: прямоугольные, овальные и клиновидные. Причем это различие соблюдается только для верхних передних зубов, а нижние зубы изготавливают одного усредненного типа.

Искусственные зубы различаются также цветовыми оттенками дентиновой и эмалевой частей, которые в определенном сочетании составляют цвет искусственного зуба. Различают двухцветные и трехцветные искусственные зубы. Последние наиболее полно соответствуют внешнему виду натуральных зубов. Цвета искусственных зубов маркируют по определенной цветовой шкале или стандартной расцветке, чаще всего по расцветке VITA.

ВОСКИИИИ

Для изготовления модели будущего протеза применяют материалы, основанные на различных восковых композициях, называемые моделировочными или стоматологическими (зуботехническими) восками. Восковые моделировочные материалы используют для изготовления моделей вкладок, коронок, штифтов, частичных и полных протезов. Из воска изготавливают специальные валики, с помощью которых определяют прикус, его можно применять для снятия оттиска с участков полости рта, лишенных зубов. Кроме того, воски применяются во многих технологических процессах на этапах изготовления зубных протезов.

Стоматологические воски классифицируют по назначению. Различают моделировочные, технологические или технические вспомогательные и оттискные воски (схема 19.1).

К моделировочным воскам относится воск для вкладок, литьевой и базисный воски. Восковые модели применяются для изготовления протезов из металлов методом литья по выплавляемым моделям.

Воски для вкладок типа I - твердые. Их применяют для изготовления вкладок по прямому методу. Вкладочные воски типа II - мягкие, и их используют для изготовления восковых вкладок на моделях (по непрямому методу). Кроме того, вкладочные воски иногда применяют для моделирования аттачменов (замковых креплений) в комбинированных протезах.

Литьевые воски применяют для моделирования тонких деталей частичных протезов и коронок в мостовидных протезах. Они особенно подходят для изготовления колпачков и кламмеров, в которых необходимо воссоздать однородные тонкие элементы.

Схема 19.1. Виды зуботехнических восков

Базисный пластиночный воск применяется для моделирования полных съемных зубных протезов (базисов протезов). Различают три типа базисного воска. Тип 1 - мягкий базисный воск для внешних поверхностей и контуров модели протеза. Тип II - воск средней твердости, предназначенный для моделей протезов, примеряемых в полости рта. Тип III - самый твердый воск, также предназначенный для примерок модели во рту, но в условиях жаркого тропического климата. Базисный воск применяют также для моделирования временных мостовидных протезов и в качестве прикусных валиков. Этот воск иногда используют в ортодонтии.

Показатель твердости определяют по величине текучести воска при температуре 45 °С. К технологическим вспомогательным воскам относятся паковочный, липкий, соединительный, белый и универсальный или воск для общих работ. Паковочный или ящичный (boxing) воск используют в качестве емкости для отливки модели. Его также применяют для моделирования отсутствующих зубов во временных протезах. Липкий воск применяют для временного крепления деталей модели протеза. Соединительный - для соединения элементов конструкции при моделировании протезов и для паяния. Вспомогательным дополнительным воском заполняют пустоты и поднутрения при моделировании съемных частичных протезов. Белым моделируют виниры. Универсальный применяют при выполнении различных зуботехнических этапов моделирования

В последние годы появились моделировочные материалы на основе светоотверждаемых полимеров. Полимерные моделировочные материалы характеризуются более высокой прочностью и стабильностью, хорошей размерной точностью и способностью выгорать без остатка.

Оттискные воски характеризуются высокой текучестью и деформируются при удалении из поднутрений. Поэтому в качестве оттискного материала воски применяют ограниченно, только для беззубых участков полости рта.

Воски плавятся не при определенной температуре, а в широком температурном диапазоне. Они имеют самый высокий коэффициент термического расширения по сравнению с любым другим материалом.

Текучесть воска в твердом состоянии определяет его способность к деформации под действием внешних сил, например силы тяжести, и иначе называется ползучестью. Текучесть воска в нагретом состоянии характеризуется вязкостью расплавленной восковой композиции. Такая текучесть необходима, чтобы точно воспроизвести рельеф, например, препарированного под вкладку зуба, но при охлаждении до комнатной температуры или до температуры полости рта, текучесть полученной восковой модели должна быть минимальной, чтобы не допустить искажения этой модели.

Стоматологические воски представляют собой смеси натуральных и синтетических восков, природных полимеров (например, даммаровая смола), масел, жиров, камедей (гуммиарабика) и красителей. В качестве восков используют парафин, пчелиный, карнаубский и спермацетовый воски.

Существенный вклад в размерную точность будущего протеза вносят формовочные материалы - материалы для изготовления формы, в которой происходит замена временного моделировочного воскового материала на постоянный восстановительный материал для зубных протезов, пластмассу, керамику, металл.


перейти в каталог файлов


связь с админом