Лекция 11 стоматологическая керамика. Технологии применения и свойства

Керамика в металлокерамических зубных протезах. Основные свойства стоматологической керамики и нормы стандартов. Керамика в цельнокерамических зубных протезах. Современные технологии применения керамики.

Каждый комплект или набор керамического материала, поступающий в зуботехническую лабораторию, содержит около дюжины цветовых оттенков фарфоровых масс, по крайней мере, 3-х уровней прозрачности для послойного нанесения при изготовлении фарфоровой коронки. Непрозрачная керамическая масса, грунтовая или опаковая, предназначена для закрытия или маскирования поверхности металлического каркаса коронки, имеющей характерный цвет металла. Поверх грунтового слоя наносится основной слой фарфорового покрытия, ко-

Рис. 11.1. Структура металлокерамической коронки, создаваемая послойным нанесением керамических масс*

* На основе классификации W.J. O'Brien «Dental Materials and Their Selection», Quintessence Publ. Co., Inc, 3 изд., с. 211.

торый называют телом коронки или дентиновым слоем. Последний слой фарфора с высокой прозрачностью называется эмалевым или резцовым, он придает коронке естественный вид, образуя полупрозрачный режущий край (рис. 11.1).

При обжиге частицы порошка фарфоровой массы соединяются в результате так называемого спекания. Обжиг в условиях вакуума снижает пористость фарфора. Первый обжиг фарфора называют бисквитным. После наложения резцовой массы проводят последний обжиг - глазурование. При достижении температуры глазурования на поверхности коронки образуется слой стекла, придающий ей гладкий блестящий вид, после чего коронка удаляется из печи и охлаждается.

Прочность фарфора аналогична прочности стекол и хрупких материалов вообще, определяется наличием в них разрывов или микротрещин. Таким образом, прочность при растяжении стекловидного стоматологического фарфора составляет примерно 35 МПа, в то время как прочность при сжатии - 517 МПа. Традиционно стоматологический фарфор испытывают на прочность при изгибе на образцах в виде балочек, при этом согласно стандарту для металлокерамических материалов ГОСТ Р 51736-2001 прочность при изгибе фарфора для облицовки металлических каркасов не должна быть ниже 50 МПа. Прочность фарфора, обожженного в вакууме, выше из-за сокращения в нем количества пор, а следовательно, дефектов структуры, создающих условия для концентрации напряжений. Стандарт устанавливает требования и к пористости фарфора - не более 16 пор диаметром 30 мкм на поверхности площадью 1 мм². Регламентирует стандарт и коэффициент термического расширения (КТР), устанавливая показатель КТР фарфора близким показателю КТР для сплава, используемого для изготовления каркаса. Важным показателем качества фарфоровой массы для облицовки является показатель линейной усадки при обжиге, он не должен превышать 16%. Очень важен для комбинированных зубных протезов из металла и керамики показатель прочности соединения этих материалов. Прочность соединения керамики с металлом не должна быть ниже 25 МПа.

Для того чтобы устранить недостатки, присущие металлокерамическим протезам, возникающие, прежде всего, из-за сочетания разных по своей природе материалов - металла и керамики, стоматологи и материаловеды направили свои усилия на поиск материалов для изготовления зубных протезов, целиком состоящих из керамики, т.е. материалов для так называемых цельнокерамических протезов (схема 11.1).

Схема 11.1. Виды керамики для цельнокерамических зубных протезов

В настоящее время в ряде индустриальных стран проходит бурное развитие высоких технологий, связанных с производством керамических изделий. Некоторые из последних достижений химической технологии керамики были внедрены в зуботехнические лаборатории.

Цельнокерамические зубные протезы можно получать самыми разнообразными методами, начиная от литья и заканчивая фрезерной обработкой керамических блоков по компьютерной программе (CAD/CAM). С помощью одних методов можно изготовить только микропротезы (вкладки, накладки, виниры) и одиночные коронки, другие позволяют создать зубные протезы большей протяженности (схема 11.2).

Схема 11.2. Современные технологии изготовления цельнокерамических зубных протезов

CAD/CAM - системы, основанные на применении высоких технологий (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing - компьютерное моделирование/компьютерное управление процессом изготовления): Cerec, Siemens, Германия; Duret Sopha Bioconcept, США; DCS President Швейцария. Изделия изготавливаются методом фрезерной обработки керамических блоков по компьютерной программе. Самая известная из систем CAD/CAM Procera (Швеция) предназначена для цельнокерамического каркаса, представляющего собой плотно спеченную керамику с высоким содержанием высокочистого оксида алюминия, который облицовывают низкотемпературным фарфором All Ceram.