Формувальні матеріали, Флюси, кислоти і луги

Конструкції протезів, апаратів і шин виготовляють також методом точного лиття. Суть методу полягає в тому, що матеріал (метал, пластмаса) у розплавленому або пластичному стані під тиском заповнює заздалегідь заготовлену пусту форму і в ній твердіє. Для цього воскову заготовку деталі спочатку покривають вогнетривкою оболонкою, що складається з відповідних матеріалів. Коли з цієї оболонки видалити віск (розтопивши його), утворюється порожнина — ливарна форма, яка точно відповідає восковій моделі. Цю порожнину пізніше заповнюють матеріалом виробу (метал, пластмаса та ін.).

Форма для лиття (опока) — це спеціально виготовлена посудина, внутрішні стінки якої за своїми обрисами відповідають обрисам відливка. Окрім основної порожнини, опока містить додаткові, так звані службові порожнини додаткових живильників, стояків та ін.

Процес виготовлення і підготовки форми до заливки розплавленим металом називається формуванням, а матеріали, що застосовуються для виготовлення форми, — формувальними матеріалами. Найчастіше такі матеріали являють собою суміш із кількох компонентів. Формувальні матеріали повинні мати такі властивості: 1) виявляти високу термостійкість і міцність під час лиття; 2) твердіти протягом 7 — 10 хв; 3) не містити речовин, що реагують із металом відливка і погіршують його властивості; 4) не зчіплюватися з відливком; 5) мати дрібнозернисту структуру, щоб відливок мав гладеньку поверхню і достатню газопроникність (для видалення газів, які утворюються під час лиття); 6) маси з вогнетривких матеріалів повинні мати добру текучість, здатність зволожувати воскові моделі, накладатися на них без утворення повітряних порожнин; 7) сумарна величина гігроскопічного і термічного розширення, а також розширення під час твердіння має бути достатньою для компенсації усадки відливка.

У стоматологічній практиці найчастіше застосовують одноразові форми для лиття. Залежно від того, який метал використовується для лиття і яка формувальна маса застосовується для виготовлення опоки, стінки останньої можуть бути одно- або двошарові. Одношарові опоки використовують, як правило, тоді, коли метал, який заливають, має не надто високу температуру плавлення (латунь, сплави золота та ін.) Двошарові й багатошарові опоки частіше застосовуються для відливки моделей із нержавіючих сталей, кобальтохромових, нікелехромових, титанових та інших сплавів із високою температурою плавлення.

Формувальні суміші для двошарових опок поділяють на основні (облицювальні) і допоміжні. Основні формувальні суміші складають основу формувальної оболонки, що безпосередньо контактує з матеріалом протеза, від властивостей якої залежать головні якісні показники опоки. Допоміжні формувальні суміші (наповнювачі) складають основну масу опоки.

Як основний компонент більшості вогнетривких сумішей використовують діоксид кремнію та його модифікації. Для утворення опоки порошкоподібний вогнетривкий матеріал змішують із рідким зв'язувальним компонентом різної хімічної природи. Залежно від зв'язувальної речовини всі формувальні матеріали поділяють на силікатні, сульфатні (гіпсові) і фосфатні.

Силікатні формувальні матеріали. Діоксид силіцію 5іО₂ — кварцовий пісок, основний компонент формувальних сумішей. Він надає формувальній масі вогнетривких властивостей і за певних температурних інтервалів зумовлює розширення опоки, здатне компенсувати усадку відливка. Із трьох відомих алотропічних форм силіцію (кварц, тридиміт і кристобаліт) здатність до розширення мають кварц і кристобаліт. Ці дві форми і використовують у формувальних сумішах.

Кварц, кристобаліт і тридиміт при нагріванні до 575 °С переходять з а-форми в р-форму.

1300-1350 °С а-Кристобаліт [З-Кристобаліт

575 °С

сс-Кварц --- > (З-Кварц

870 °С

у-Тридиміт р-Тридиміт а-Тридиміт

Схема алотропічних переходів силіцію

Алотропічні переходи діоксиду силіцію в різні форми є оборотними. Чистота поверхні відливка залежить від величини часточок формувального матеріалу (його дисперсності). Чистоту поверхні визначають за висотою нерівностей на ній, вимірюваною в мікронах. Поверхня відливка буде чистою, якщо застосовувати кварцовий порошок, який повністю проходить крізь сито №140 з отворами діаметром 0,1 мм і крізь сито з отворами діаметром 0,05 мм (залишок порошку на ситі не повинен перевищувати 50%). Такий дрібнодисперсний (випалений за температури 900 °С протягом 2 год) порошок називають кварцовим борошном, або маршалі-том. Чиста кварцова мука повинна містити не менше ніж 98% діоксиду силіцію. Вона є основним компонентом облицювального, або внутрішнього, шару (вогнетривкої сорочки) опоки. Цей шар повинен бути завтовшки не менше ніж 1 —2 мм. Він безпосередньо контактує з розплавленим металом.

Зовнішній (наповнювальний) шар форми лиття зміцнює внутрішній. Товщина його може бути від одного до кількох сантиметрів. За вогнетривкістю, міцністю і дисперсністю він може дещо поступатися матеріалу облицювального шару. Матеріали обох шарів форми повинні мати добру газопровідність, щоб запобігти газовій пористості відлитої деталі.

Останнім часом під час лиття високотемпературних сплавів часто застосовують маршаліт, пластифікований гідролізованим етилсилікатом (силікатні формувальні маси).

Етилсилїкат — етиловий ефір ортосилікатної кислоти. Це прозора рідина жовто-зеленого кольору, з легким ефірним запахом. Вона містить від 21 до 41% діоксиду силіцію.

Для виготовлення облицювального шару опоки етил-силікат піддають гідролізу, унаслідок чого утворюються спирт і низка сполук силіцію (силоксанів), які під час випалювання форми переходять у чистий діоксид силіцію.

Для прискорення процесу гідролізу до води додають етиловий спирт і каталізатор (0,2 — 0,3% розчин хлоридної кислоти). Однак вода та етилсилікат не розчиняються один в одному, тому для утворення однофазового розчину беруть речовини, в яких розчиняється і вода, і етилсилікат. Це може бути спирт або ацетон. Реакція зі спиртом відбувається повільніше, ніж з ацетоном. До того ж ацетон швидше випаровується і зумовлює швидке випаровування води, а зневоднений гель менш схильний до утворення тріщин. Однак ацетон є легкозаймистою речовиною. Кількість узятого розчинника має бути такою, щоб вміст кремнезему в готовому розчині не перевищував 22%.

До однієї частини гідролізованого етилсилікату додають 2 частини маршаліту, ретельно розмішують. Отриману облицювальну масу 2 — 3 рази нашаровують на знежирену воскову модель (волосяним пензликом або шляхом занурення воскової репродукції деталі з ливниками і конусом в облицювальну масу).

Ливарний блок покривають першим густо замішаним шаром облицювальної маси, сушать під вентилятором протягом 10 —15 хв, виймають і висушують під вентилятором протягом 7 — 10 хв. Після цього наносять другий шар облицювальної маси, замішаної не так густо (для заповнення тріщин у першому шарі), сушать його під вентилятором протягом 10 — 15 хв, поміщають в ексикатор з аміаком на 10 — 15 хв і висушують протягом 10 — 15 хв. Потім починають формування (утворення зовнішнього шару опоки). Для міцнішої фіксації облицювальної маси на восковій репродукції, затримки стікання маси з поверхні моделі та підвищення міцності вогнетривкої оболонки опоки кожен шар нанесеної на репродукцію маси посипають тонким рівномірним шаром випаленого дрібного кварцового піску.

Кварцовий пісок використовують і для наповнення опоки. Пісок ретельно очищають, промивають і випалюють за температури 900 °С протягом 2 год. Допустима кількість глинистих домішок у піску — не більше ніж 1,5%. Дисперсність (зернистість) піску повинна забезпечити хорошу газопроникність форми. Таку дисперсність мають піски, які просіюються крізь сито № 70 (0,25) і № 40 (0,44) (марка 40/70).

Глиноземний цемент — використовується для зв'язування кварцового піску в опоках і створення достатньо міцної формувальної наповнюючої маси. Цемент містить 35-55% АІ₂О₃, 5-12% 5іО₂, 35-40% СаО і близько 15% Ре₂О₃. Твердіння цементу зумовлюють алюмінати кальцію. Воно відбувається протягом 1 год. Цемент вогнетривкий, міцність на стискання (цемент марки 500) становить 450 кгс/см². Кварцовий пісок і глиноземний цемент змішують у співвідношенні 6:1 чи 7:1. Суміш змочують водою (4:1 чи 5:1) і заповнюють нею опоку. Зберігають цемент і суху формувальну суміш у сухому місці. У разі поглинання ними вологи здатність їх до твердіння значно погіршується.

Для лиття деталей із кобальтохромових сплавів, нержавіючої сталі та інших сплавів із температурою плавлення понад 1100 °С застосовують різноманітні формувальні маси.

"Сіоліт". Складається з порошку і рідини. Порошок — суміш кварцу, фосфатів і оксиду магнію. Рідина — силікагель. Призначений для виготовлення вогнетривкої форми лиття для відливки суцільнолитих протезів і каркасів металокерамічних протезів.

"формаліт". До його складу входять маршаліт, кварцовий пісок, етилсилікат, ортоборатна кислота (або глиноземний цемент). Облицювальну масу готують шляхом змішування маршаліту з гідролізованим етилсилі-катом. Отриманою сметаноподібною масою утворюють вогнетривку оболонку. Застосовують "Формаліт" для лиття деталей із КХС і нержавіючої сталі. Масу для наповнення опоки готують із кварцового піску і глинозему (у співвідношенні 6:1 чи 7:1) або піску з борною кислотою (10:1 чи 10:1,5).

П.С Фліс, М.І. Пясецький і С.Й. Криштаб (1983) запропонували нову формувальну масу для лиття протезів із КХС. Склад маси такий: кварцовий пісок — 36,2%, порошок керамзиту — 7,9%, поліетаксилан — 5,3-8,3%, пилоподібний кварц - 37%. Маса компенсує усадку сплаву в межах 1,6—1,8%.

Сульфатні, або гіпсові, формувальні матеріали. Зв'язувальною частиною є гіпс. Основними їх компонентами можуть бути оксиди силіцію й алюмінію. Гіпсові формувальні матеріали застосовують під час лиття сплавів, які мають температуру плавлення до 1100 °С. Дія високої температури за дуже короткий час, протягом якого відбувається лиття, практично не призводить до руйнування оболонки опоки і на якості невеликого за масою відливка не позначається. Під час лиття сплавів із більш високою температурою плавлення користуватися такими сумішами не слід. У них за температури понад 400 — 500 °С відбувається початковий розпад гіпсу з утворенням сірчистого газу, сірководню та інших газоподібних речовин.

Слід ураховувати деякі особливості гіпсових формувальних матеріалів, які зумовлені властивостями гіпсу.

І. Шд час твердіння формувальна маса розширюється (унаслідок зменшення густини маси, зумовленої затримкою води між кристалами вогнетривкого наповнювача). Коли заповнену опоку в початковій стадії твердіння занурити у воду, то відбувається насичення формувальної маси водою, що призведе до ще більшого її розширення. Сумарна величина гігроскопічного розширення може досягати 1—2%.

2. Під час термічної обробки опоки, яку проводять із метою випалювання воску і вогнетривкого наповнювача, спостерігається дегідратація гіпсу, і він дає усадку (до 2%).

Термічне розширення формувальної маси здатне істотно компенсувати усадку металу. З цією метою застосовують кварц чи кристобаліт як вогнетривкий наповнювач. Застосування кристобаліту дає можливість під час лиття в гарячу форму (температура близько 350 — 400 °С) отримати її розширення до 1,85%, що компенсує усадку сплавів із відносно невеликою усадкою під час твердіння (сплави на основі золота, паладію та ін.).

З метою регулювання процесів термічного розширення і швидкості схоплювання у формувальні суміші вводять добавки в кількості до 2% (натрію хлорид, ортоборатна кислота, натрію тартрат та ін.). Так, добавка бури збільшує час схоплювання і зменшує термічне розширення. Додаючи порошок сирого гіпсу, можна зменшити час схоплювання і збільшити термічне розширення.

Формувальні маси на основі кристобаліту мають певні переваги порівняно з кварцовими. Кристобаліт розширюється більше, ніж кварц, і може повністю компенсувати усадку сплавів на основі золота. Для більш повної компенсації усадки відливка розплавлений метал заливають у форми до температури, за якої кристобаліт перебуває в р-формі. Таким чином, форма з кварцового піску повинна бути нагріта до 700 °С, а з кристобаліту — усього до 450 °С.

Методом змішування в різних пропорціях кварцу і кристобаліту отримують формувальні суміші з різною величиною термічного розширення (у межах від 0,9 до 1%). Кварц може надати формувальному матеріалу термічного розширення до 1,4%, а кристобаліт — до 1,6%. Формувальні суміші на основі кварцу мають найменшу міцність у температурному інтервалі 100— 125 °С і 770 — 830 °С (перехід кварцу з а-форми в р-форму).

Матеріали з кристобалітом виявляють найменшу міцність за температури 210 — 260 °С. Тому розплавлений метал треба заливати у форму, нагріту до температури, яка вища за температуру, коли міцність формувального матеріалу мінімальна.

Промисловість випускає різноманітні формувальні маси, призначені для певних конструкційних сплавів благородних і неблагородних металів.

"Аурит" — суміш порошку кристобаліту з гіпсом і добавками. Під час замішування з водою в пропорції 100 — 36:40 г схоплюється і твердіє за 10 — 30 хв. Тверда маса "Аурит" має коефіцієнт термічного розширення не менше ніж 0,08, її міцність на стискання через 24 год після твердіння становить 20 кгс/см².

Термостійка гіпсова суміш (ТГС) — механічна суміш кремнезему з напівгідратом кальцію сульфату (гіпсом). Міцність на стискання через 2 год після твердіння становить не менше ніж 60 кгс/см², термічне лінійне розширення під час твердіння і нагрівання до 700 —800 °С — 1,3—1,4%, що компенсує усадку сплаву.

"Аурит" і ТГС застосовують для виготовлення опок для відливки протезів із сплавів на основі золота.

"Силаур" — формувальна маса, що складається з 70% кремнезему (АІ₂О₃) тонкого помолу і 25 — 30% автоклавованого міцного гіпсу. Випускають два види цієї маси.

"Силаур № 3-Б" містить автоклавований гіпс і кремнезем. Його застосовують для відливки дрібних деталей підвищеної точності (вкладки, півкоронки). Вирізняється дрібнішою дисперсністю часточок наповнювача.

"Силаур № 9" містить кремнезем і формувальний гіпс. Призначений для відливки за розміром деталей із сплавів, що мають температуру плавлення не вищу ніж 1000—1100 °С. Як першу, так і другу маси застосовують для формування воскових моделей без облицювального шару. Маси замішують із водою до сметано-подібної консистенції і заливають у форму лиття. Час схоплювання — 10 — 30 хв.

Застосовують й інші формувальні маси на основі ді-оксиду кремнію (кристобаліту) і гіпсу, зокрема препарати "Експодент" (Чехія), "Дегувест Каліфорнія" (Німеччина).

Для виготовлення литих деталей (коли велика точність не потрібна) часто використовують формувальні маси на основі гіпсу: 1)1 частина чистого азбесту, 2 частини гіпсу, 1 частина кремнезему в порошку; 2) 2 частини тонкого річкового піску, 1 частина гіпсу; 3) 1 частина гіпсу, 3 частини кремнезему в порошку; 4) 4 частини гіпсу, 2 частини тальку, 2 частини крейди, 1 частина піску. Масу замішують із водою в гумовій чашці до сметаноподібної консистенції, якою заповнюють опоку.

Описані вище формувальні маси застосовують і для лиття виробів із срібно-паладієвих сплавів.

Фосфатні формувальні маси. Фосфати, що містять ці маси, за своїм складом подібні до фосфат-цементів, які застосовують у стоматології. Під час змішування оксидів металів (алюмінію, магнію, цинку), які входять до складу порошку, з рідиною (ортофосфатна кислота) утворюються фосфати, які міцно зв'язують зерна наповнювача формувальної суміші (кварц, кристобаліт та ін.).

Унаслідок термічної обробки фосфати переходять з орто- в піроформу, яка виявляє велику термостійкість за температури 1200 — 1600 °С. Компенсаційне розширення форми при використанні цих формувальних мас можна отримати тільки за рахунок наповнювача (діоксиду силіцію).

Опоки з фосфатних матеріалів не мають гігроскопічного розширення. Випалювати воскову модель необхідно при поступовому підвищенні температури, щоб уникнути не тільки розтріскування форми, але й пошкодження її газовими пухирцями, які виникають при вигоранні воску. До фосфатних формувальних мас належать "Силамін" і "Кристосил".

Із зарубіжних фосфатних формувальних матеріалів найчастіше застосовують "Віровест" (твердість — 140 Н/мм²), "Віроплюс" (твердість — 190 Н/мм²), "Бегостал" (термічне розширення — 2,45%), "Беллавест Т" із рідиною для замішування "Бегостал" (універсальний формувальний матеріал для лиття зі сплавів благородних металів із високою температурою плавлення), а також замішувані на дистильованій воді "Ауро-вест Софт" і "Дегувест Софт" (термічне розширення — 2,15%), безграфітний "Ауровест Б" (термічне розширення — 2,15%). Усі ці матеріали німецького виробництва і призначені для лиття каркасів металокерамічних протезів зі сплавів благородних металів.

Формувальні маси "Динамік" (Німеччина) і "Фудживест" (Японія) після затвердіння можна поміщати в нагріту до температури 800 °С ± 50 °С пічку, при чому це не впливає на розширення та якість поверхні формувального матеріалу. Маса "Касторит супер Ц" рекомендована для лиття зі сплаву "Реманіум" (Німеччина). Зазначені вище маси застосовують для лиття зі сплавів із високою температурою плавлення.

Формувальні маси для виготовлення вогнетривких моделей. Останнім часом широко використовуються методи лиття металевих сплавів у вогнетривкі форми на вогнетривких моделях. Таким методом отримують найскладніші ортопедичні конструкції, які вирізняються великою точністю розмірів і високою чистотою (гладкістю) поверхні. Модель, на якій відливають деталь, повинна бути виготовлена з термостійких матеріалів, що мають відповідний коефіцієнт термічного розширення, який забезпечив би при відповідній термічній обробці компенсацію усадки металу відливка під час охолодження опоки. Поверхня вогнетривкої моделі повинна бути гладенькою.

При виготовленні вогнетривкої моделі спочатку знімають дублюючий відбиток із заздалегідь підготовленої моделі за допомогою дублюючої відбиткової маси ('Телін"). За отриманим відбитком відливають термостійку керамічну модель.

Для відливки таких моделей запропоновано різні суміші. Найчастіше застосовують маси, які випускає промисловість. "Бюгеліт" — комплект формувальних матеріалів, призначений для виготовлення гіпсових і дублюючих моделей, опок для бюгельних протезів, які виготовляють методом точного лиття з хромокобальтових сплавів. Комплект містить: 1) високоміцний автоклавований гіпс для виготовлення первинної моделі за відбитком; 2) дублюючу масу 'Телін" для виготовлення негативної форми первинної моделі (відбитка); 3) формувальну масу ОЛ (В.А. Озеров і Є.М. Любарський) — силікатно-формувальний матеріал, що містить пісок кристобаліту (30 — 40%), пилу кристобаліту (30 — 50%), пилоподібного кварцу (20 — 40%); зв'язувальну речовину — етилсилікат (гідролізований) і твердник. До складу суміші також входить пексан (5 — 10% від загальної маси наповнювача), що забезпечує збереження розмірів моделі під час сушіння і запобігає адгезії вогнетривкої моделі з дублюючою масою.

Порошок і рідину для одержання моделі беруть у співвідношенні 4:1, старанно розмішують. Маса починає тужавіти через 3 — 5 хв, повністю твердіє через 45 — 60 хв. Максимальне розширення (1,8 — 1,9%) досягається за температури понад 600 °С. Механічна міцність після твердіння на статичний згин становить 4,5 — 5,5 кгс/см², а після висушування — 23 — 30 кгс/см².

"Кристосил-2" складається з наповнювача (порошку кристобаліту і фосфатної зв'язки). Під час замішування з водою одержують пластичну масу, яка починає твердіти через 5 — 7 хв і остаточно твердіє через 45 — 50 хв. При цьому маса розширюється на 0,4 — 0,5%. Термічне розширення "Кристосилу-2" під час нагрівання до 700 °С становить 0,8—1%. Сумарне розширення може досягти 1,2 — 1,5%.

"Силамін" — фосфатна формувальна маса, яка містить кварцовий пісок, магнезитовий порошок і фосфатну зв'язку. Беруть 100 — 120 г порошку і відповідну кількість води, замішують до утворення рідкої консистенції і заповнюють відбиток моделі. Маса починає твердіти через 7 — 10 хв. Закінчується твердіння через 55—60 хв. Відлиту модель сушать за температури 180 — 200 °С протягом ЗО хв, потім її закріплюють зануренням у киплячий віск (температура 150°) на 1 — 2 хв. Максимальне термічне розширення такої моделі становить 1,4%. Як закріплювач вогнетривких моделей можна використовувати суміш каніфолі і церезину.

Для виготовлення вогнетривких моделей можна застосовувати й інші формувальні маси з наповнювачами (дрібнозернистим кварцитом, кварцовим піском із зернами різної величини та ін.). Як зв'язувальний матеріал додають етилсилікат або фосфатну зв'язку.

Вогнетривкі маси "Бюгеліт", "Силамін", "Крис-тосил-2" термічно стійкі в температурному інтервалі 1400—1700 °С, хімічно стійкі, але недостатньо міцні навіть після висушування і закріплення. Термічне розширення цих мас під час випарювання опоки здатне частково компенсувати усадку кобальтохромових та інших сплавів, які мають близькі величини усадки (1,5 — 1,8%).

Вогнетривка маса для лиття суцільноли-тих протезів (П.С. Фліс і співавт.) містить (у вагових %):

кварцовий пісок — 36,2;

керамзит (у порошкоподібному стані) — 7,9;

оксид магнію — 3,7;

ацетоновий розчин триетаноламіну — 7,9;

поліетоксисилоксисилоксан —8,3;

маршаліт — 37.

Маса має гладеньку поверхню на моделі, добру газопроникність, легко відділяється за допомогою піскоструминного апарата, не потребує закріплення, легко ріжеться корундовими дисками, компенсує усадку сплавів на 1,6-1,8%.

Застосовують також зарубіжні вогнетривкі матеріали для моделей: "Креско церевест-2" для сплаву "Ре~ маніум-380", "Віроплюс Н" для сплаву "Вірокост" (Німеччина) та ін. Для закріплення поверхні вогнетривких моделей пропонується спеціальна рідина "Фурол". Модель нагрівають до 250 °С, витримують 30 хв і занурюють у рідину, поміщають у муфельну піч для повного висихання рідини. Потім модель охолоджують до кімнатної температури і розпочинають моделювання бюгеля.

Останнім часом фірми, що випускають зуботехнічні матеріали, рекомендують користуватись однією технологічною лінією виготовлення протеза із застосуванням тільки фірмових матеріалів: гіпсу, восків, формувальних мас, металу (сплаву).

Флюси (плавні). Під час твердого паяння деталі, які з'єднують, нагрівають до високої температури (700 — 800 °С), що може призвести до утворення на їх поверхні оксидної плівки. Це сприяє утворенню пористості паяного шва, різко знижує взаємну дифузію сплавів і міцність паяння. Перед паянням поверхні деталей у місці паяння необхідно зачистити від оксидної плівки і забруднень. Для цього застосовуються спеціальні речовини — флюси. Вони розчиняють оксидну плівку.

Вимоги до флюсів такі: 1) температура плавлення флюсу має бути нижчою від температури плавлення припою; 2) флюс повинен розчиняти оксидну плівку і запобігати її утворенню під час паяння; 3) флюс повинен розтікатися на контактних поверхнях у гарячому стані; 4) флюс повинен легко зніматися з поверхні шва і спаюваних деталей після паяння.

У зубопротезній техніці як флюси застосовують буру, ортоборатну кислоту, іноді хлорид цинку, каніфоль (для паяння оловом).

Бура — безбарвні кристали, що розчиняються у воді й глицерині. Під час нагрівання до температури 400 °С повністю втрачає воду, а за температури 700 — 740 °С плавиться і стає прозорою склоподібною масою, яка добре розтікається і покриває тонкою плівкою поверхні, які спаюються.

Буру на місце спаювання наносять різними способами (у вигляді розчину, кашки, порошку або разом із підігрітим припоєм). Однак її слід наносити на не дуже нагріті поверхні, оскільки на них ще не встигає утворитися оксидна плівка. Це особливо важливо під час паяння сталевих деталей, бо оксидну плівку на поверхні сталі бура не розчиняє, а тільки запобігає утворенню нової плівки. Крім того, повільне підігрівання бури сприяє повільному звільненню від кристалічної води (дегідратації) без утворення бульбашок (піни). Швидке нагрівання бури сприяє утворенню бульбашок, які зміщують припій з місця паяння, а на ділянках здуття (спінення) бури іноді утворюється окалина, що перешкоджає міцному з'єднанню деталей. Крім того, спостерігається утворення твердих крупинок на місці шва, які потім важко зняти.

Склоподібну масу бури знімають із поверхні протеза шляхом травлення розчином кислот (нітратної, хлоридної), що негативно впливає на поверхню металу протеза. Щоб уникнути цих недоліків, К.Х. Красильников запропонував флюс такого складу: борний ангідрид — 35%, калію фторид — 42%, бористоводневий калій — 23%. Цим флюсом можна користуватися під час паяння як золотоплатинових, так і хромонікелевих сплавів. Як вибілювач при застосуванні цього флюсу використовують 5% розчин лимонної кислоти (кип'ятити 2 — 3 хв), яка не справляє негативного впливу на метал.

Ортоборатна кислота (Н_;іВО₃) — безбарвні лускоподібні кристали. Вона легко розчиняється в гарячій воді і спирті, а в холодній воді — у співвідношенні 1 частина ортоборатної кислоти на 25 частин води. Порівняно з бурою ортоборатна кислота виявляє меншу здатність розчиняти оксидну плівку і запобігати її утворенню на поверхні металів. Тому вона застосовується рідше. Ортоборатну кислоту використовують як флюс у зубопротезуваніїі в комбінації з іншими речовинами. Наприклад: 1) ортоборатна кислота (50%), фторид кальцію (50%); 2) ортоборатна кислота (35%), порошкоподібна зневоднена бура (55%), діоксид силіцію (10%). Цей флюс застосовують під час паяння деталей із золотоплатинових сплавів, міді чи латуні срібними і срібно-кадмієвими припоями. Діоксид силіцію в таких випадках забезпечує добру в'язкість припою.

Хлорид цинку — протравлена цинком концентрована хлоридна кислота. Застосовується під час м'якого паяння оловом, оловоцинковими припоями як флюс. Має вигляд прозорого концентрованого розчину.

Каніфоль — суміш смоляних кислот, що утворюються під час виготовлення скипидару з деревини хвойних порід дерев. Це тверда і крихка речовина темного або світло-коричневого кольору. Розм'якшується за температури 60 °С, плавиться за температури 120 °С. Розплавлена каніфоль добре змочує метали, захищаючи їх поверхні від корозії. Тому її широко застосовують під час паяння оловом і лудіння (покриття оловом).

Кислоти і луги. У процесі виготовлення металевих ортопедичних конструкцій сплави піддають термічній обробці, яка підвищує і прискорює окиснення їх поверхні з утворенням оксидної плівки (окалини). Вона надає поверхні виробу темного непривабливого вигляду. Окалина відрізняється від чистого сплаву більшою твердістю і крихкістю, а інколи вона прискорює корозію металу. Зняття оксидної плівки (окалини) з усієї поверхні виробу створює умови для якісного шліфування і полірування. У промисловості застосовують різні способи видалення окалини: електроерозійний, електрохімічний, електропроменевий, хімічний тощо.

У зубопротезній техніці найчастіше застосовують хімічний метод зняття окалини (шляхом розчинення її водними розчинами кислоти чи сумішами кислот). Для видалення оксидної плівки використовують нітратну, хлоридиу і сульфатну кислоти.

Нітратна кислота (НгЮ₃). Чиста нітратна кислота — рідина без кольору, з різким запахом, димить на повітрі. Густина — 1,56 г/см³, кипить за температури 83,8 °С. Добувають нітратну кислоту під час реакції концентрованої сульфатної кислоти з селітрою Маї\Ю₃ або каталітичним окисненням аміаку і розчиненням одержаних оксидів у воді. З водою нітратна кислота змішується в будь-яких пропорціях. Нітратна кислота, яка є в продажу, містить 68% Н1\Ю₃. її густина становить 1,44 г/см³. Ця кислота виявляє велику окисну здатність. Під впливом світла вона легко розкладається на діоксид азоту і воду: 4НШ₃ = 2Н₂О + 4Ш₂ + О₂.

Нітратну кислоту відносять до найактивніших кислот. Вона розчиняє майже всі метали (крім золота і платини).

У народному господарстві нітратна кислота широко використовується для виготовлення азотистих добрив, барвників, вибухових речовин та ін.

У зубопротезуванні вона також застосовується — входить до складу сумішей (вибілювачів) для зняття окалини з нержавіючої сталі й хромокобальтових сплавів. У складі царської горілки застосовується для розчинення золота і платини під час афінажу сплавів. 50% нітратна кислота застосовується для хімічного очищення литих металевих деталей (для звільнення їх від залишків формувальної маси). Чиста нітратна кислота може використовуватися для афінажу золота методом квартування зі сплавів золота низької проби.

Під час роботи з нітратною кислотою необхідно суворо дотримуватися правил техніки безпеки, бо в разі потрапляння концентрованої нітратної кислоти на дерев'яні та інші горючі матеріали може виникнути пожежа.

Сульфатна кислота (Н₂5О₄) — безбарвна масляниста на вигляд рідина, без запаху. Концентрована сульфатна кислота містить 96,5% Н₂ЗО₄. Густина ЇЇ становить 1,84 г/см³, кипить за температури 388 °С, а за температури -10,4 °С перетворюється на тверду кристалічну масу. Хімічно чиста сульфатна кислота — це сполука сірчаного ангідриду з водою. Добувають сульфатну кислоту двома способами: контактним і камерним. При використанні контактного способу сірчистий газ (який утворюється під час спалювання сірчаного колчедану) за наявності каталізатора під дією кисню перетворюється на сірчаний ангідрид, який при змішуванні з водою утворює сульфатну кислоту.

При застосуванні камерного способу сірчистий газ у спеціальних камерах піддають обробці діоксидом азоту і одержують сірчаний ангідрид, який під час розчинення у воді перетворюється на сульфатну кислоту.

Сульфатна кислота активно з'єднується з водою, при цьому виділяється тепло (екзотермічна реакція). Цю властивість необхідно враховувати під час змішування ЇЇ з водою. Кислоту слід наливати у воду дуже повільно, тоненькою цівкою, щоб запобігти викиду кислоти з посудини назовні. Сульфатна кислота — дуже енергійний окиснювач і є одним з найважливіших продуктів хімічної промисловості. У зубопротезуванні застосовується в сумішах для зняття окалини.

Хлоридна кислота (НС1) — безбарвна рідина з різким запахом хлороводню. Добувають кислоту під час реакції сульфатної кислоти з кухонною сіллю (КаСІ). Утворений газ — хлороводень — розчиняють у воді.

Синтетичну хлоридну кислоту отримують спалюванням водню у струмі хлору, Хлороводень, що утворився, поглинається водою; це і є хлоридна кислота. Концентрована хлоридна кислота містить близько 37% НС1. її густина становить 1,19 г/см³. Технічна хлоридна кислота забарвлена домішками, найчастіше має жовтуватий колір і близько 27,5% НС1. Синтетична хлоридна кислота містить 31% НСІ. Під час нагрівання розчину кислоти, який містить 20,2% хлороводню, випаровуються одночасно хлороводень і вода. При більших концентраціях хлороводню спочатку випаровується саме він (до концентрації 20,2% НСІ), а при малих концентраціях НСІ спочатку випаровується вода. Однак (залежно від тиску) ця закономірність може бути порушена.

Хлоридна кислота легко вступає в реакцію з багатьма металами, утворюючи солі. Широко використовується в різних галузях народного господарства для добування різних солей, у металургійній промисловості, під час добування благородних металів, а також у медицині.

У стоматології хлоридна кислота застосовується як самостійно для вибілювання виробів із золотоплатинових сплавів, так і як компонент вибілювачів для нержавіючої сталі, хромонікелевих сплавів, а також як складова частина формувальних сумішей. У складі царської горілки використовується для розчинення золота і платини.

Хлоридна кислота, потрапляючи на шкіру, спричинює опік. Пари кислоти подразнюють дихальні шляхи і слизову оболонку ротової порожнини. Тому роботи з хлоридною кислотою необхідно проводити у витяжній шафі, суворо дотримуючися правил техніки безпеки.

Ортофосфатна кислота (Н₃РО₄) — безбарвні прозорі кристали, що плавляться за температури 42,3 °С і добре розчиняються у воді. Добувають ортофосфатну кислоту кип'ятінням метафосфатної кислоти з водою або окисненням червоного фосфору нітратною кислотою. Ортофосфатна кислота входить до складу цементів (рідина), які застосовуються в стоматологічній практиці, а також протравлювачів дентину та емалі які використовують під час пломбування зубів,

Лимонна кислота (С₆Н₈О₇-Н₂О) — безбарвні кристали, які добре розчиняються у воді і спирті. Широко застосовується в харчовій промисловості й медицині. У зубопротезній техніці були спроби використати лимонну кислоту як вибілювач (у 5% концентрації) і протравлювач емалі.

Вибілювачі. Зняття оксидної плівки і залишків флюсів на виробах після паяння та випалювання за допомогою різних хімічних сполук називають вибілюванням, а речовини, які застосовуються, — вибілювачами. Склад і властивості вибілювача залежать від тиску сплаву, з якого виготовлено виріб. Вибілюваня може здійснюватись і електрохімічним шляхом із застосуванням установок для електрополірування металевих протезів (див. розділ "Абразивні матеріали").

Сплави неблагородних металів під час нагрівання окиснюються більш інтенсивно, ніж сплави благородних металів; оксидна плівка на них товща і утворюється швидше. Для вибілювання використовують водні розчини кислот або їх суміші. Вибілювачі повинні добре розчиняти оксидну плівку і якомога менше — основний метал. Вибілювачі відносять до сильнодіючих речовин. Вони здатні вступати в реакцію не тільки з окалиною, а й з основним металом виробу. Тому роботу з ними слід проводити дуже обережно. Щоб виріб не псувався, потрібно суворо дотримуватися режиму вибілювання. Здатність вибілювача розчиняти метал виробу іноді використовують для тонкостінних гільз із нержавіючої сталі для виготовлення тимчасових коронок шляхом кількаразового вибілювання стандартних гільз.

Для вибілювання ортопедичних конструкцій із сплавів золота застосовують 30—40% водний розчин хлоридної кислоти. Виріб нагрівають до червоного кольору, кладуть у посудину з розчином хлоридної кислоти і закривають кришкою. Через 1 —2 хв виріб виймають і промивають проточною водою. Срібно-паладієві сплави вибілюють у 10 — 15% розчині хлоридної кислоти.

Вироби з нержавіючої сталі й хромонікелевих сплавів вибілюють сумішами кислот такого складу: 1) сульфатна кислота — 22%, хлоридна — 44%, вода — 34%; 2) нітратна кислота — 6%, хлоридна кислота — 47%, вода — 47%; 3) нітратна кислота — 10%, хлоридна кислота — 5%, вода — 85%. Сталеві вироби кип'ятять у цих розчинах від 0,5 до 2 хв залежно від товщини оксидної плівки. Якщо оксидна плівка досить товста, то її розчиняють у два етапи. На 1-му етапі її протравлюють, тобто кип'ятять 1 —2 хв у розчині № 1 (сульфатна кислота — 23%, хлоридна кислота — 27% і вода — 50%). По закінченні протравлювання деталь виймають із розчину, промивають водою, знімають окалину і переходять до 2-го етапу вибілювання. Деталь кладуть у розчин № 2 (сульфатна кислота — 10%, натрієва селітра — 2%, вода — 88%) і витримують у нагрітому стані в розчині до температури 50 — 60 °С протягом 10 хв, потім деталь виймають, промивають водою і висушують.

Для ослаблення дії вибілювача на поверхню металу іноді застосовують інгібітори, які поглинаються поверхневим шаром металу активніше, ніж кислоти, що входять до складу вибілювача. Таким чином, вплив кислоти на метал частково або повністю виключається. Як інгібітор рекомендується застосовувати "Унітол ПБ-5", добутий конденсацією аніліду та гексаметилтетраміну (уротропіну).

Процес вибілювання супроводжується виділенням парів кислот, що шкідливо впливають на організм людини, Тому процес вибілювання проводять у витяжній шафі.

Кобальтохромонікелеві сплави, які застосовуються для виготовлення суцільнолитих конструкцій, зазнають термічної дії під час лиття. Каркаси з цих сплавів після відливки піддають обробці для видалення залишків формувальної маси. Це здійснюють як механічним способом (за допомогою металевих щіток, піскоструминних установок), так і шляхом хімічної обробки гідроксидом калію. Литво опускають у розплавлений гідроксид калію на 2 хв, після чого каркас виймають і опускають у воду.

Слід узяти до уваги, що гідроксид калію плавиться за температури 360 °С. За такої температури в разі потрапляння в розплав разом із литвом вологи виникає викид розплавленої маси гідрооксиду калію внаслідок швидкого перетворення вологи на пару (об'єм ЇЇ збільшується в 1700 разів, що може призвести до опіків).

Запитання для самопідготовки

1. Формувальні матеріали. їх призначення і класифікація.

2. Що таке ливарна форма (опока)? її призначення.

3. Вимоги до формувальних матеріалів.

4. Компоненти формувальних сумішей. Чим відрізняються облицювальні суміші від наповнювальних?

5. Алотропічні форми кварцу, які застосовують у формувальних сумішах. Їх властивості.

6. Що таке кварцова мука (маршаліт)? її використання.

7. Етилсилікат. Його властивості, гідроліз і продукти гідролізу.

8. Кварцовий пісок. Його обробка і застосування.

9. Глиноземний цемент. Його властивості й використання під час формування.

10.Рідке скло. Добування, застосування під час виготовлення форм лиття. Недоліки сумішей із рідким склом.

11.Склад сульфатних формувальних мас, їх характеристика та особливості.

12.Компенсаційне розширення формувальних мас і способи його регулювання.

13.Фосфатні формувальні маси. їх склад, властивості й застосування.

14.Які формувальні маси випускає промисловість? Їх призначення.

15.Назвіть склад двох формувальних мас, призначених для лиття деталей протезів, що не потребують великої точності.

16.Вогнетривкі моделі. їх призначення і технологія виготовлення.

17.Матеріали для виготовлення вогнетривких моделей та їх закріплення.

18.Склад вогнетривкої маси Фліса.

19.Які переваги має вогнетривка маса Фліса?

20.Флюси. їх призначення.

21.Вимоги до флюсів.

22.Бура. її склад, властивості й застосування.

23.Ортоборатна кислота. її застосування як флюсу.

24.Які флюси застосовують під час м'якого паяння?

25.Що таке оксидна плівка? Назвіть методи її усунення.

26.Нітратна кислота. її добування, властивості й застосування.

27.Сульфатна кислота. Способи її добування (контактний і камерний). Властивості, застосування.

28.Хлоридна кислота. її добування, властивості й застосування.

29. Техніка безпеки під час роботи з кислотами.

30. Вибілювання. Склад вибілювачів для сплавів благородних металів, нержавіючої сталі й хромоко-бальтових сплавів.

31. Царська горілка. її склад, властивості й застосування.

32. Інгібітори для вибілювачів. їх призначення.

33. Застосування лугів у зубопротезній техніці. Правила роботи з лугами.

34. Технологія застосування вибілювачів.

Керамічні маси і ситали

Керамічні матеріали широко застосовуються людством у повсякденному житті. З них виготовляють посуд, деталі печей, різальні інструменти, абразиви та ін. У стоматології застосовують фарфор і склокристалічні матеріали — ситали.

Фарфор відомий із глибокої давнини. Він винайдений китайськими майстрами більше ніж 3000 років тому. Фарфор порівняно з іншими матеріалами має багато переваг. Він гігієнічний, має гладеньку поверхню і високі естетичні якості, достатньо міцний, дуже твердий.

У 1776 р. француз Дюшато замовив на керамічній фабриці Парижа зубний протез. Його приклад наслідували французькі дантисти, які почали виготовляти як окремі фарфорові зуби, так і повні протези з фарфору. Однак через недоліки фарфору (складність технології виготовлення, крихкість та ін.) довелося відмовитися від використання фарфору як базисного матеріалу, але він успішно застосовується для виготовлення штучних зубів, вкладок, коронок, металокерамічних мостоподібних протезів. Фарфорові зуби широко використовувалися в усіх країнах до появи і застосування штучних зубів із пластмаси.

Попит па фарфорові матеріали останнім часом значно зріс завдяки широкому впровадженню в зубопротезну техніку металокераміки — покриття металевих протезів керамічними масами (фарфор, ситали).

Сучасний стоматологічний фарфор створений шляхом удосконалення твердого побутового фарфору. Основні властивості стоматологічного фарфору такі: густина - 2,5 — 2,8 г/см³, твердість — 400 — 600 кгс/мм², температура плавлення — 870 — 1350 °С, коефіцієнт теплового розширення — 7,9-10~⁶, усадка під час випалювання — 16 — 42%.

Фарфоровими масами називають композиції, які випускаються медичною промисловістю для виготовлення зубних протезів. Вони складаються з таких основних компонентів: каоліну (3 — 10%), польового шпату (60 — 75%), кварцу (15 — 35%). Залежно від призначення фарфорової маси змінюється співвідношення основних компонентів. До маси додають оксиди різних металів, барвники, інші компоненти.

Каолін — біла глина, основу якої складає каолініт АІ₂О₃-25іО₂-2Н₂О(алюмосилікат). Каолін — продукт довготривалого (упродовж тисячоліть) руйнування гірських порід під впливом сонця, води, вітру, температурних коливань.

У чистому вигляді зустрічається рідко. Містить такі домішки, як кварцовий пісок, залишки польового шпату, оксиди металів (заліза, титану та ін.), які надають йому різного забарвлення. Густина його становить 2,2 — 2,6 г/см³, твердість за шкалою Мооса— 1 —2, температура плавлення — 1700 — 1800 °С.

Каолін — складова частина фарфорової маси. Добавка 3—4% каоліну робить цю масу непрозорою, зменшує її текучість, забезпечує збереження форми виробу під час термічної обробки. При збільшенні вмісту каоліну у фарфоровій масі підвищується температура ЇЇ випалювання.

Чистий каолін при змішуванні з водою утворює текуче тісто, яке надає фарфоровій масі пластичності, а утворюваний при цьому муліт різко зменшує прозорість фарфору.

Кварц — один з основних компонентів фарфору, який обумовлює підвищену твердість і інертність виробу. Кварц — ангідрид силікатної кислоти, один із видів кремнезему. Він складає основну масу земної кори, особливо гірських порід, пісків і піщаників. Чистий кварц — гірський кришталь. Кристали кварцу мають форму шестигранників і багатогранників, витягнутих у вигляді ромба. Кварц, забарвлений оксидами металів, може набувати різних відтінків: димчастого (моріон), жовтого (цитрин), фіолетового (аметист). Густина кварцу становить 2,65 г/см³, твердість за шкалою Мооса — 7, температура плавлення — близько 1710 °С, у кислотах (за винятком плавикової) і лугах кварц не розчиняється. За температури до 500 °С має незначний коефіцієнт теплового розширення. Під час нагрівання до температури 573 °С відбувається перекристалізація кварцу — перехід р-форми (низькотемпературної) в а-форму (високотемпературну). Під час нагрівання до високої температури кварц перетворюється на тридиміт (870 °С) і кристобаліт (1470 °С), що супроводжується зменшенням його густини з 2,65 до 2,32 г/см³ і збільшенням об'єму на 14 — 15%. Останню властивість кварцу та його похідних використовують у ливарному виробництві. Під час нагрівання формувальної маси на основі кварцу її об'єм може збільшуватися на 12 — 13%, що компенсує усадку під час лиття сплавів.

Зміни об'єму кварцу під час нагрівання можуть негативно впливати на якість фарфорових виробів. Тому перед уведенням кварцу у фарфорову масу його випалюють за температури 900 °С. При цьому кварц розпушується, легко звільняється від домішок і легше піддається подрібненню. У суміші з каоліном кварц зменшує його в'язкість і усадку, підвищує твердість. До фарфорової маси залежно від її призначення додають від 15 до 60% кварцу. Надмірна кількість кварцу підвищує температуру плавлення, маса набуває зернистого вигляду.

Польовий шпат — основний компонент фарфорових мас, його вміст досягає 60 — 70%. У земній корі міститься до 50% польового шпату. Існує три його різновиди: калієвий — ортоклаз К₂О-А1₂О₃-65Ю₂, натрієвий — альбіт Ма₂О-А1₂О₃-65іО₂, кальцієвий — анорин СаО-АІ₂О₃-Н₂О. Чистий польовий шпат у природі зустрічається дуже рідко. Він містить домішки — оксиди заліза, кальцію та ін. Найбільш поширений — ортоклаз, який застосовують у фарфоровій промисловості.

Ортоклаз має кристалічну структуру у вигляді призм, густина його становить 2,5 — 2,8 г/см³, твердість за шкалою Мооса — 6,5, температура плавлення — 1100 — 1300°С. Ортоклаз під час розплавлення збільшує свій об'єм і стає в'язкою склоподібною масою, яка сприяє плавленню більш тугоплавких компонентів (кварцу, каоліну) і надає суміші гомогенної структури. її поверхня стає блискучою.

Для зниження температури плавлення фарфорової маси до її складу вводять плавні флюси: карбонати кальцію, літію, натрію та інші, вміст їх у фарфоровій масі становить до 25%, температура плавлення — 600-800 °С.

З метою надання фарфоровим виробам кольору природних зубів застосовують добавки різних барвників: оксиди титану, кобальту, мангану, хрому, цинку і навіть дорогоцінних металів.

Для усунення прозорості у фарфорову масу додають діоксид титану чи діоксид олова (ТіО₂, 5пО₂). Такі добавки називають глушниками, а сам процес — глушінням. До фарфорової маси, яка не містить каоліну, як пластифікатор додають органічні речовини (декстрин, крохмаль, цукор), які повністю вигорають під час випалювання.

Приготування фарфорової маси. Подрібнені компоненти маси (каолін, кварц, польовий шпат та ін.) змішують у певному співвідношенні. Цю суміш називають шихтою. Нею заповнюють спеціальні капсули, які поміщають у спеціальні печі для випалювання. Випалювання проводять протягом 20 год за температури близько 1300—1400 °С. Процес випалювання шихти дістав назву ритування, а добуту масу після фритування називають Ритою.

Фриту нагрівають в електропечах до 700 °С і швидко охолоджують водою, при цьому вона розтріскується і легше піддається подрібненню в кульових млинах. Подрібнену масу просіюють на ситах із кількістю отворів до 1000 в 1 см². Просіяну фриту просушують за температури 130 — 160 °С. З цієї сировини виготовляють фарфорову масу з певними властивостями, додаючи до неї пластифікатори (крохмальний клейстер), замутнювачі (глушники), барвники та ін.

Хімічно чисті речовини, з яких виготовляють фарфорові маси, зустрічаються в природі дуже рідко, а звільнення їх від шкідливих домішок (очищення) потребує значних зусиль, часу і дорого коштує. Останнім часом фарфорові маси все частіше виготовляють зі штучно вирощених кристалів речовин, які входять до складу фарфору.

Загальна тенденція у виготовленні фарфорових мас — створення матеріалів з порівняно низькою температурою випалювання, яка 6 дозволяла облицьовувати фарфором протези зі сплавів металів на основі нікелю.

Фарфорові маси, які застосовують для виготовлення стоматологічних конструкцій, зокрема зубів, вкладок, коронок, мостоподібних протезів (фарфорових, металокерамічних), відрізняються як складом компонентів, так і їх кількісним вмістом. Тому вони мають різні температури плавлення, міцність, усадку, прозорість та ін.

Залежно від температури плавлення фарфор поділяють на легкоплавкий (870-1065 °С), середньоплавкий (1090-1260 °С) і тугоплавкий (1300-1370 °С; табл. 19).

За призначенням фарфорові маси поділяють на базисні, дентинні та емалеві (склисті). До складу базисних мас входять оксиди металів (глушники), які використовують для моделювання внутрішнього шару коронок і наносять безпосередньо на металевий ковпачок (золото, платина та ін.) Маса має бути дуже міцною, вона не повинна розтріскуватися.

Дентинною масою заповнюють середній шар коронки або іншої конструкції.

Емалеву масу використовують для виготовлення зовнішнього шару виробу. Він повинен просвічуватися, особливо в ділянці різальної частини зуба. Усі фарфорові маси, які застосовують для виготовлення виробу, повинні мати однаковий коефіцієнт теплового розширення,

Таблиця 19. Види стоматологічного фарфору

Вид фарфору	Склад компонентів, %	Призначення
Каолін	Кварц	Польовий шпат
Легкоплавкий			Для облицювання каркасів протезів, фіксації крамлонів у фарфорових зубах
Середньо-плавкий			Для виготовлення коронок, вкладок, мостоподібних протезів
Тугоплавкий			Для заводського виготовлення фарфорових зубів

оскільки при різних коефіцієнтах під час охолодження виробу в шарах фарфору можуть виникнути тріщини.

Випускаються фарфорові маси кількох кольорів. їх комбінування при нашаруванні дозволяє імітувати колір природного зуба.

При виготовленні вкладок, коронок і мостоподібних протезів фарфоровий порошок замішують на дистильованій воді до консистенції густої кашки і наносять пошарово на матрицю (ковпачок) із платинової фольги або на каркас мостоподібного протеза. Масу конденсують, надлишок вологи видаляють фільтрувальним папером, підсушують біля вхідного отвору печі. Потім проводять випалювання в режимі, зазначеному в інструкції.

Випалювання фарфору можна проводити в атмосферних умовах і у вакуумі. При випалюванні в атмосферних умовах фарфорова маса стає пористою (унаслідок випаровування води і виділення газів під час хімічних реакцій між компонентами маси). Випалювання у вакуумі дає можливість одержати більш компактну (щільну) масу, яка має кращі фізико-механічні властивості. Вироби, випалені у вакуумі, мають більш високі естетичні показники.

Із керамічних мас, які застосовуються для виготовлення фарфорових коронок, в Україні відомі "Гамма" (Росія), "Вітадур", "Кераміко" (Німеччина) та ін.

Фарфорова маса "Гамма" (табл. 20) призначена для виготовлення жакетних коронок. Вона випалюється за температури 1100-1110 °С. Межа міцності фарфору на стискання становить 80 МПа, на згин - 40 МПа. Під час випалювання маса дає усадку (10— 14%).

Таблиця 20. Склад фарфорової маси "Гамма", %

Шари маси	Борна кислота	М	Доломіт	Кварц	Оксид цинку	Польовий шпат
Базисний (ґрунтовий)	6,80		1,35	29,60		55,25
Дентинний	7,20		1,44	31,67	2,11	57,58
Емалевий	7,10		1,42	31,30	3,31	56,87

Суцільнокерамічні зубні протези можна виготовляти різними способами (випалювання, лиття, пресування, фрезерування). Для цього застосовують сучасні системи виготовлення суцільнокерамічних зубних протезів (табл. 21).

Матеріал "ІР5 Етргез" фірми "Іуосіаг" (Ліхтенштейн) зміцнений лейцитом, містить латентні часточки, які стимулюють ріст кристалів під час твердіння. Під час гарячого пресування в скляній матриці утворюються кристали лейциту розміром у кілька мікрон, які потім з'єднуються подібно єдиному монокристалу. Застосовується для виготовлення коронок вестибулярних накладок на зуби.

Фарфорові маси для виготовлення металокерамічних протезів. Основу металокерамічих зубних протезів складають каркаси з металевих сплавів. Це можуть

Таблиця 21. Сучасні системи виготовлення суцільнокерамічних протезів (за Є.Є.Дьяковенком)

Назва системи	Фірма	Країна	Спосіб виготовлення
"Сеrestor"	“Jonson and Jonson Dental product CO”	США	Лиття каркасів із пластифікованого силікеру та їх облицювання
"Сеrec"	"Siemens"	Німеччина	Фрезерування керамічного блока за комп'ютерною програмою
"Cera Peart"	"Куосеrа"	Японія	Лиття
"Dicor"	"Dental splay"	США	Лиття
"DCS President"	“DCS Production”	Швейцарія	Фрезерування керамічного блока за комп'ютерною програмою
"Duret"	"Sopha Віосерt"	США	Фрезерування керамічного блока за комп'ютерною програмою
"Scrchingt"		Японія	Випалювання на вогнетривкій моделі
"Flecsoceram"	"Elefant Ceramiks"	Нідерланди	Випалювання на вогнетривкій моделі
"In-Ceram"	"Vita"	Німеччина	Просочування порошку корунду скломасою і подальше облицювання
"IPS Empres”	"Іvосlаr"	Ліхтенштейн	Пресування

Назва системи	Фірма	Країна	Спосіб виготовлення
"Орtes"	"Pentron"	США	Випалювання на платиновій фользі або вогнетривкій моделі
"Optimal Pressibl Ceramic"	"Pentron"	США	Пресування
"Procera All Ceram"	"Nobel”	Швеція	Виготовлення за комп'ютерною програмою
"Renaissanse"	“Williams dental”	США	Випалювання на платиновій фользі
"Vitadur"	"Vita"	Німеччина	Випалювання на платиновій фользі
Ливарний ситал НТМЦ "Дентосит"	"Дентосит"	Росія	Лиття

бути сплави неблагородних і благородних металів. Маси для металокераміки повинні мати такі фізико-хімічні властивості, які забезпечують з'єднання кераміки з металом за рахунок хімічного і дифузного зв'язку. Обов'язковою умовою є близкість коефіцієнтів термічного розширення і модуля пружності металу каркаса і кераміки. Температура випалювання і плавлення фарфорової маси повинна бути нижчою від температури плавлення металу каркаса.

Основу фарфорових мас для металокераміки складають оксиди силіцію, алюмінію, калію, натрію і кальцію.

Насиченість кольору залежить від товщини шару матеріалу. Чим товщий цей шар, тим більша насиченість кольору. Для досягнення необхідного кольору потрібно збільшити товщину керамічної маси або інтенсивність її кольору (додаючи більш інтенсивні за кольором маси чи барвники).

Промені світла, що падають на природний зуб, заломлюються і відбиваються кристалами емалі й призмами дентину. Подібний ефект намагаються отримати в металокерамічних протезах, використовуючи керамічний матеріал певного складу і структури.

Світло, що падає на керамічну коронку, заломлюється менше і може частково відбиватися розташованим глибше опаковим шаром, який покриває металевий каркас. Для забезпечення просвічування коронки в керамічну масу додають дрібні часточки оксиду цирконію. Ці часточки розподіляються в матриці з польового шпату і скла. Вони розсіюють світло не так, як емаль, природних зубів (у них різні коефіцієнти заломлення світла).

Металокерамічні коронки і мостоподібні протези пропускають менше світла, ніж природні зуби. У проксимальних ділянках кількох сусідніх металокерамічних коронок з'являються небажані темні ділянки.

У склокерамічних коронках ("Дикор") і в інших суцільних керамічних конструкціях світло розсіюється краще, а проксимальні ділянки коронок не темніють, що підвищує їх естетичні властивості, особливо в шийковій ділянці.

Колір керамічного облицювання визначають лікар разом із зубним техніком і пацієнтом при достатньому природному освітленні, бажано об 11-й годині (оптимальне освітлення).

Для облицювання металевих каркасів ортопедичних конструкцій із кобальтохромонікелевого сплаву в Центральному науково-дослідному інституті стоматології (Москва) розроблено фарфорову масу "МК" (маса керамічна). Температура випалювання ґрунтового шару становить 1080 °С, дентинного і прозорого шарів — 920-940 °С.

В Україні випускається керамічна маса "Ультрапалін", розроблена фірмою "Кристар" під керівництвом професора П.С. Фліса. Комплект цієї маси містить:

порошкоподібні дентини 16 кольорів в упаковках по ЗО г;

порошкоподібні пришийкові маси 4 типів в упаковках по ЗО г;

порошкоподібний транспарант в упаковці (ЗО г);

модифікатор в упаковці (ЗО г);

рідину для моделювання дентину та емалі — 2 упаковки по 40 мл;

пастоподібні опакери 16 кольорів у шприцах по 4 г;

пастоподібну глазур — 2 шприци по 4 г;

глазурні барвники — шприци по 4 г.

Коефіцієнт теплового розширення маси "Ультрапалін" дозволяє використовувати її з такими сплавами, як "Denta", "Wiron-88", "Degudent U-99", "Dg-88”; “Degudent U", "Bego Hal-300", "Bego Star” "KXC", "Цилліт" та ін.

Застосовуються також зарубіжні облицювальні маси для металокераміки: "ІР5 Сlassic", "Duceram", "VitaVМК", "Synspar" та ін. (мал. 15, 16). Трохи міцнішу масу для металокераміки "ЕХ-3 Норитаке" випускає

Мал. 15. Базисна кераміка та флакони з барвниками 5 кольорів 230

Мал. 16. Комплект керамічної маси

фірма "Норитаке" (Японія). Міцність маси на згин становить 83 — 95 МПа (у більшості металокерамічних мас цей показник дорівнює 80 — 93 МПа). Матеріал стійкий до позеленіння при нанесенні на каркас зі сплавів на основі срібла. Коефіцієнт термічного розширення — 12,4-Ю⁴'. Низькотемпературний фарфор "Кераміко" випускає фірма "Європоль ЛТД". Температура його випалювання становить 750 — 800 °С.

Ситали відносять до групи полікристалічного скла, що вирізняється високими фізико-механічними властивостями. Ситали одержують кристалізацією скляної маси під дією каталізаторів (оксиди деяких металів або їх колоїдні часточки). Ситал має дрібнозернисту рівномірну мікроструктуру. Величина кристалів ситалу майже в 50 разів менша, ніж у фарфору. Це надає йому цінних властивостей (мала маса, велика міцність, твердість і термостійкість, хімічна інертність). Густина си-талів становить 2,5 — 2,7 г/см³, міцність на згин — від 900 до 5000 кгс/см², на стискання — від 500 до 1500 кгс/см², коефіцієнт термічного розширення — 9,3-10"".

Ситаловий матеріал "Сикор" випускає завод "Медполимер" (Санкт-Петербург). Він призначений для виготовлення зубних коронок, має високу міцність і від-носно низьку температуру випалювання (860 — 960 °С), хороші естетичні показники.

Матеріал "Сикор" порівняно з фарфором має такі переваги: 1) у базисному шарі коронки практично не виникають тріщини; 2) скорочується час виготовлення коронки, підвищується продуктивність праці зубного техніка; 3) вироби із "Сикору" вирізняються високою міцністю; 4) випалювання маси можна проводити на золотій фользі.

Подібні зарубіжні матеріали мають такі назви: "Пі-рокерам" (США), "Вітрокерам" (Німеччина), "Девіто-керам" (Японія).

Фарфорові зуби застосовують при виготовленні знімних і незнімних зубних протезів. їх переваги такі: висока механічна міцність, стійкість до стирання, хімічна інертність, гігієнічність, висока естетичність.

Недоліки фарфорових зубів такі: складна абразивна обробка, зуби крихкі, не монолітно з'єднуються з пластмасою базису, істотно відрізняються коефіцієнти термічного розширення фарфору і матеріалу базису.

Заводський спосіб виготовлення фарфорових зубів включає такі етапи: підготовка сировини, фритування, приготування формувальної маси, формування зубів і попереднє випалювання, зачищення заготовок і нанесення емалі, випалювання.

Формувальну масу готують окремо для пришийкової ділянки основної коронки і перехідної частини. Формування проводять у металевих пресформах, в які послідовно поміщають зволожену формувальну масу необхідних відтінків. Заготовка зуба у формі повинна бути більшою від готового стандартного зуба, бо усадка фарфорової маси при випалюванні досягає 15 — 20%. Форму пресують і висушують у печі протягом 15 хв за температури 200 °С. Заготовки виймають із форми і зачищають, наносять емаль. Випалювання підготовлених заготовок зубів проводять у три етапи. Спочатку в печі за температури 600 °С протягом 20 хв випалюють пластифікатор. Потім підставку із заготовками на 1 год 45 хв поміщають у вакуумну піч, і за температури 340 °С спікають фарфорову масу. Вакуум при спіканні заготовок запобігає утворенню пор усередині маси. Заключний етап випалювання проводять при атмосферному тиску і температурі від 1100 до 1400 °С протягом 15 хв, унаслідок чого поверхня штучних зубів стає глазурованою.

За способом з'єднання фарфорових зубів із базисом протеза розрізняють крампонні, діаторичні, трубчасті, стандартні й штифтові зуби.

Крампонні зуби. Назва цих зубів походить від спеціальних пристроїв — крампонів, які вплавлені в товщу зуба і виступають на його оральну поверхню у вигляді двох штифтів (виступів). Крампони можуть бути гудзикоподібними (кульковими) і циліндричними. Гудзикоподібні крампони мають стовщення (кульки) як на вільному, так і на вплавленому до зуба кінцях. Циліндричні крампони на вільному кінці стовщення не мають. Гудзикоподібні крампони служать для з'єднання фарфорового зуба з базисом знімних пластинкових протезів, а циліндричні — для з'єднання зуба з фіксувальними пластинками і фасетками незнімних протезів (мал. 17, а і б).

Укріплюють металеві крампони в готових фарфорових зубах за допомогою легкоплавкої керамі