A fogászati porcelán alapvető tulajdonságai
A fizikai tulajdonságok alapján a fogászati porcelán közel áll az üveghez, szerkezetük izotropikus. Ezek a szuperhidratált folyadékok, és nagy viszkozitásuk miatt az üveges izotróp állapotot hűtés közben megőrizhetik észrevehető kristályosítás nélkül.
A fogászati porcelán áthatolhat szilárd vagy folyékony (és hátul) lágyulást vagy keményedést az új fázis kialakulása nélkül.
A szemüvegek nem rendelkeznek saját olvadásponttal, de lágyulási idő jellemzi. A porcelán a porcelán tömegkomponensek magas hőmérsékleten való komplex fiziko-kémiai folyamatának eredményeképpen jön létre. Így 1100 és 1300 ° C közötti hőmérsékleten a kálium-sparát kálium-földpát-üvegré alakul. A kaolin és a kvarc magasabb olvadásponttal rendelkezik, mint a földpát. Azonban a földpát üvegének olvadása során a kaolin és a kvarc kölcsönhatásba lép az üveggel. Ebben az esetben a kaolin formák tű mullit kristályok, piercing a teljes porcelán. A kvarc részecskék megolvadnak, elvesztik a tű alakját, és kis mennyiségük átmegy az üvegolvadékba.
Számos mikroszkópos vizsgálat megállapította a porcelán következő alapvető szerkezeti elemeit:
1) üvegszilárd izotróp tömeg, amely különböző fokú telítettségű felszavas üvegből (A12O3, SiO2) áll;
2) az üvegben oldhatatlan kvarcrészecskék;
3) az S12O3 x 2SiO2 mullit kristályai, amelyek a szilícium-dioxid felszavas üveg ömledékében oszlanak el;
Amikor az üvegfázis túlságosan megnövekedett, a porcelánszilárdság csökken. Nem feloldható mezzadag üveg kvarc részecskék, valamint kristályok mullit és alumínium-oxid alkotja a porcelán vázát. A porok fontos szerepet játszanak a porcelán szerkezetében. Az anyag a legnagyobb porozitással (35-45%) a szinterelés kezdete előtt [PP Budnikov és munkatársai, 1972].
Amint az üveges fázis képződik, csökken a porozitás. Ez növeli az anyag sűrűségét, és ennek megfelelően csökkenti a termék méretét. Teljes pusztítás pórus zavarja mellékelt gázbuborékokat tartalmazó, eredő fizikai és kémiai kölcsönhatás egyedi tömeg komponenseket. A földpát üveg magas viszkozitása megakadályozza a gázbuborékok eltávolítását porcelán anyagból, amely a zárt pórusok kialakulásáért felelős.
Modern fogászati porcelán szerinti besorolása tűzálló égetési hőmérséklet (1300-1370 ° C), közepes olvaszthatósága (1090-1260 ° C), valamint alacsony olvadáspontú (870-1065 ° C). A porcelán összetevõinek hozzávetõleges összetételét a 44. táblázat tartalmazza.
A tűzálló porcelánot általában a mesterséges fogak gyártására használják eltávolítható fogsorok számára.
Az olvadáspontú és alacsony olvadáspontú porcelánokat koronák, betétek és hidak készítésére használják. Az alacsony olvadáspontú és közepesen olvadó porcelán alkalmazása lehetővé tette az égető kemencék használatát nikkel és más fűtőberendezésekkel.
Amikor létrehoz korona, inlay, hidak porcelán port desztillált vízzel keverik, hogy a következetesség vastag kifáraszt. Porcelain beietöltjük mátrix előállított platina fólia, vagy egy tűzálló modell elkészítéséhez lapokat vagy közvetlenül a fém falon, amikor fém-porcelán rögzített protézis (ábra. 12). A szuszpenziót alaposan összeolvasztottuk, a felesleges vizet szűrőpapírral eltávolítottuk. Ezt követően, a termék van szerelve egy kerámia tálcára, és vákuum-kemencében bemeneti. A kalcinált protézist ezután behelyezzük a kemencébe, és a porcelángyártó által ajánlott adagolási mód szerint tüzeljük.
A porcelán optikai tulajdonságai a mesterséges fogak egyik fő előnye. A természetes fog korona áttetsző, de nem átlátszó, mint az üveg. Ez annak köszönhető, hogy a fény felszívódásával együtt az áttetszőség a diffúz szétszóródott és átadott fény aránya.
A különböző hosszúságú, a fog felületére hulló hullámok felszívódhatnak, tükröződhetnek és megtörhetők.
A porcelán optikai hatása olyan közel áll a természetes fogakhoz, amikor az üvegfázis és a porcelán opacifiók közötti helyes arány megtalálható. Általában ezt nagyszámú levegő pórus és a kristályok zavaró hatása gátolja. A kristályos zárványok csökkentése a pörkölés során a termék deformációjának növekedéséhez és a porcelánszilárdság csökkenéséhez vezet. Az átláthatóság növelésének ilyen módja bizonyos korlátokkal bír.
A fogászati porcelán átláthatóságának növelésére a második módszer a gázporok méretének és mennyiségének csökkentése. A tüzelés előtt a kondenzált porcelánpaszta teljes légtérfogata 20-45%.
A gázpórusok csökkentésére négy módszert javasolnak:
1) porcelán égetése vákuumban - ezzel a módszerrel a levegőt eltávolítják, mielőtt ideje megállni az olvadt anyagban;
2) égetett porcelán diffúz gázban (hidrogén, hélium), amikor a kemence rendes atmoszférája diffúz gázzal van feltöltve; a pörkölés során a levegő a porcelán résekből és porhártyákból jön ki (ez a gyakorlat gyakorlatilag nem praktikus);
3) a porcelán tüzelését 10 atm nyomáson. Ha az olvadt porcelánt nyomás alatt hűtjük le, akkor a légbuborékok térfogata csökkenhet, fénytörési hatásuk pedig jelentősen gyengül. A nyomást addig tartják, amíg a porcelán teljesen le nem hűl. Ezt a módszert még mindig használják egyes gyárakban a mesterséges fogak előállításához. A módszer hátránya az, hogy nem lehet újramelegíteni és üvegezést végezni atmoszferikus nyomás alatt, mivel a gázbuborékok visszaállnak eredeti méretükre;
4) Atmoszférikus pörkölésnél durva szemcsés anyagot használnak a porcelán áttetszőségének növelésére. Az ilyen porcelán pörkölésénél nagyobb pórusok képződnek, de számuk sokkal kisebb, mint a finom szemcsés anyagok esetében.
A fenti négy módszer legelterjedtebb vákuum égetés, amely a jelenleg használt, hogy hozzon létre protézis fogtechnikai laboratóriumokban és a gyárak gyártására mesterséges fogakat. A porcelán vákuummal lebegve 60-szor kevesebb pórust tartalmaz, mint a légköri pörkölésnél.
A porcelán tömegének lerakása esetén a zsugorodás 20-40%. Ennek a zsugorodásnak az okai a következők:
- a kerámiamag részecskék elégtelen kondenzációja (kondenzáció);
- porcelán habarcs előkészítéséhez szükséges folyadék elvesztése;
- szerves adalékanyagok (dextrin, cukor, keményítő, anilin festékek) kiégése.
A zsugorodás iránya nagy gyakorlati jelentőséggel bír. A zsugorodás lehet:
- a nagyobb hő irányába;
- a gravitáció irányában;
- egy nagyobb tömeg irányába.
Az első és a második esetben a zsugorodás mértéke elhanyagolható, hiszen a modern kemencék (13.) Biztosított hő egyenletes eloszlását és a gravitációs alacsony. A zsugorodás irányába nagy tömegek lényegesen magasabb. A tömeg az olvadékban miatt a felületi feszültség és a kapcsolat a részecskék közötti hajlamos, hogy a cseppek formájában. Ebben az esetben. ki van húzva a kerületi részek (m. e. a nyaktól a korona, például) a központi felső rész (egy nagyobb tömegű porcelán), amely végül vezethet egy rést a mesterséges porcelán korona és a váll a modell a preparált fog.
A porcelán szilárdsága a porcelán tömegétől és a gyártási technológiától függ. A porcelánszilárdság fő mutatói a következők:
- szakítószilárdság;
- nyomószilárdság (4600-8000 kg / cm2);
- hajlítószilárdság (447-625 kg / cm2).
Hajlítószilárdság modern kerámiák (nemzetközi szabványnak megfelelő ISO 9693, „Dental cermet fogsor”, az érték P a hajlítási szilárdság nem lehet alacsonyabb, mint 50 MPa) a néző fém keretek 80-90 MPa, míg a porcelán Noritash EX-3 (cég " Noritaki, Japán), 30% -kal magasabb [Hiroshi I. Ban K. 1987].
A szilárdságra gyakorolt jelentős hatás a porcelán részecskék kondenzációjának módja. Négy kondenzációs módszer létezik:
- oszlop vagy sable kefe;
- gravitációs módszer (kondenzáció nélkül);
A legtöbb kutató úgy véli, hogy a porcelán tömeg legjobb tömörítése egy hullámosított szerszámmal érhető el, majd a folyadék eltávolítása után a szűrőpapír nyomást gyakorol.
Az erőmutatókat jelentősen befolyásoló technológiai feltételek között meg kell jegyezni a következőket:
- az anyag szükséges tömörödése, azaz a porcelánrészecskék kondenzációja (lásd fent);
- a tömeg jó száradása égetés előtt;
- optimális (általában nem több mint 3-4) égetés száma;
- az adott tömeg megfelelő hőmérsékleten való tüzelésének elvégzése;
- vákuum alkalmazásának módja égetés közben;
- a protézis felületének üvegezése.
1) a tüzelés kezdetének meg kell egyeznie a kemence munkakamara légkörének kiürítésével;
2) az optimális égési hőmérséklet elérésekor teljes vákuumot kell elérni;
3) a tüzelés mértékének növelése csökkenti a porcelán szilárdságát a vitrifikáció miatt;
4) az optimumot meghaladó hőmérsékleten történő égetés csökkenti az üvegfázis mennyiségének hiányából eredő erőt;
5) az optimálisnál alacsonyabb hőmérsékleten történő égetés egy adott tömegre csökkenti a szilárdságot az üvegfázis túlzott nagyításának köszönhetően;
6) szinterelési idő vákuumban, amikor az optimális égetési hőmérséklet nem haladja meg a 2 perc (növekvő késleltetési idő még vákuumban optimális hőmérsékleten porcelán ereje csökken).
A legjobb minőségű porcelán porcelán, optimális gyártási módok figyelembevételével, hajlítószilárdsága 600-700 kg / cm2. A fogászati anyag ilyen szilárdsága nem elegendő. Ezért feltétlenül meg lehet különböztetni legalább két fő irányt a porcelán erejének növelésére irányuló lehetőségek keresése során: új pörkölési technológiák alkalmazásával, ideértve a megfelelő eszközök és eszközök kifejlesztését; a porcelán tömeg formázása miatt.
Például nagy szilárdságú és rugalmasságú kristályos részecskék vagy porcelán bevitele, amelynek ugyanolyan hőtágulási együtthatója van üveggel vagy porcelánnal, az erősség jelentős növekedéséhez vezet. Ebben az esetben annak növekedése arányos a kristályos fázis növekedésével. A kvarcot porcelánhoz adagoljuk a kristályos fázis erősítőjeként. A kvarc részecskéi jól kapcsolódnak a fő anyag üvegéhez, de a hőtágulási együttható eltérő számukra. A kvarc-kristályok hűtése során olyan polírozó mikroszkóp alatt jól láthatónak látszanak a stressz-zónák. Porcelán repedések, kvarczal megerősítve, áthaladnak a stressz-zónákon, megkerülve a kristályokat.
Tehát az alumínium porcelán 60% -a fogászati porcelánt és 40% alumínium-oxidot tartalmaz, ami lehetővé tette a hőmérséklet csökkentését. legfeljebb 1050 ° C-os tüzeléssel, és az erő egyidejűleg megduplázódott. Mivel az alumínium-oxid és a fogászati porcelán ugyanolyan hőtágulási együtthatóval rendelkezik, az alumínium-oxid porcelán repedése mind az üvegen, mind a kristályos fázison át terjed. A kristályok lehetnek "repedező fékek" (14. ábra).