Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

учебник -5-575

.pdf
Скачиваний:
106
Добавлен:
20.02.2022
Размер:
26.21 Mб
Скачать

Глава 4. Клиническое материаловедение

105

плавится при температуре 419°, а кадмий - при температуре - 320°).

Чаше всего в протезировании применяют припои 750-ой пробы: золота 75%, серебра5%, меди 13%, кадмия 5%, латуни 2%.

Для получения пластинок из сплава золота слиток подвергают прокатке через пальцы. Перед прокаткой слиток надо проковать. Ковку производят молотком, постепенно усиливая удары. Проковывают сначала одну сторону, затем другую, притупляя острые углы слитка. Во время проковки и прокатки слиток неоднократно прогревают для устранения наклепа, так как после механической обработки золото становится жестким и может дать трещины. Толщину полученной пластинки определяют микрометром.

Для изготовления проволоки слиток пропускают через специальные вальцы и протягивают через волочильную доску. На вальцах имеются желобки, которые, соединяясь вместе, формирую!' проволоку различной формы и диаметра. В волочильной доске (стальной или чугунной) имеется ряд постепенно уменьшающихся отверстий разной формы (рис. 106). Проволоку протягивают, начиная с отверстия наибольшего диаметра. Таким образом можно получи ib проволоку круглую, полукруглую, квадратную и др. Во время протягивания проволоки ее необходимо несколько раз прокаливать с последующим медленным охлаждением. Отделение золота от лигатурных примесей называется аффинажем. Наиболее старый и распространенный метод аффинажа основан на свойстве азотной кислоты растворять серебро, в результате чего образуется азотнокислое серебро (белые кристаллы ляписа), растворимое в воде. Надо иметь в виду, что все серебро можно перевести в раствор только тогда, когда серебра в сплаве будет в 3—4 раза больше, чем золота. В противном случае часть серебра не растворится и в золоте образуется, как говорят, засада серебра. Если серебра в сплаве недостаточно, то добавляют необходимое количество его; это называется квартованием.

Расплавленный металл выливают в воду, чтобы получить его в гранулированном (зернистом) виде. Сплав гранулируют для того, чтобы процесс растворения серебра в азотной кислоте проходил

легче и быстрее. Измельченный (гранулированный) сплав кладут в фарфоровую чашку, заливают разбавленной азотной кислотой и нагревают. Серебро и медь переходят из сплава в раствор, а золото не растворяется и остается на дне чашки. Собранный остаток золота еще раз кипятят в азотной кислоте для окончательного удаления серебра, затем промывают в дистиллированной воде, сушат и плавят. Полученный слиток практически представляет собой чистое золото. Серебро извлекают из раствора следующим образом. К раствору добавляют поваренную соль. При этом выпадает белый осадок хлористого серебра. После полного осаждения хлористое серебро собирают и сушат. Затем перемешивают его с половинным по весу количеством соды, добавляют немного буры и селитры и плавят в тигле. Получается слиток высокопробного серебра. Этот метод обычно применяют при аффинаже сплавов, богатых серебром. Из сплавов, в которых большую часть составляет золото, последнее отделяют растворением в царской волке.

Подлежащий аффинажу сплав гранулируют, кладут в фарфоровую чашку и заливают царской водкой (смесью из I части азотной и 2 частей соляной кислоты). Процесс ведут при нагревании. Золото растворяется, а серебро осаждается в виде хлористого серебра. Раствор сливают, отделяя от него осадок хлористого серебра.

Золото можно осадить из раствора, например, железным купоросом. Для этого к нагретому раствору золота доливают нагретый раствор железного купороса. Золото выпадает в виде бурого порошка. Осадить золото из раствора можно и щавелевой кислотой. Хорошо промытый и высушенный осадок золота плавят и получают высокопробный слиток. Обработка осадка хлористого серебра производится так же, как указано выше.

Иногда в практической работе встречается необходимость очистить загрязненное лигатурное золото или повысить его пробу. В этих случаях золото переплавляют с селитрой или сулемой. Олово, медь, сурьма и другие легко окисляющиеся металлы переходят при этом в шлак.

В процессе штамповки и вальцевания сплав золота приобретает наклеп, снимаемый отжигом при нагреве до красного каления. Перед отжигом сплав отбеливают, чтобы удалить с его поверхности случайно приставшие частицы посторонних металлов. Такое отбеливание является обязательным после штамповки золота на штампах из свинца или легкоплавких сплавов. Отбелом для золота может служить любая кислота, обладающая способностью растворять налет свинца, висмута, олова, сурьмы, цинка. Чаще всего пользуются наиболее доступной соляной кислотой.

Отжиг лигатурного золота сопровождается появлением окалины в противоположность чистому золоту, так как лигатура содержит неблагородные

106

Глава 4. Клиническое материаловедение

металлы и при нагревании окисляется. Эту окалину удаляют той же соляной кислотой.

Платина (Pt) встречается в природе в самородном состоянии. Добыча платины основана на отделении друг от друга составных частей руды с разным удельным весом.

Платина серовато-белого цвета. Это самый тяжелый металл: удельный вес ее 21,5. Температура плавления платины 1770°, а температура кипения 2450°.

Усадка платины незначительная; это качество платины и ее сплавов используется при литье мелких и точных деталей. Платина является довольно мягким, ковким и вязким металлом. Из платины можно риготовить тонкую фолы у и вытянуть очень тонкую проволоку.

Платина не окисляется на воздухе и не растворяется ни в каких кислотах, кроме царской водки. Исключительная стойкость против окисления и способность активировать ряд химических реакций, оставаясь неизменяемой, т. е. каталитическое действие, делают платину весьма ценным металлом для техники. Платина не окисляется при нагревании, что позволяет пользоваться ею как нагревательным элементом до очень высоких температур.

В зубопротезной технике платина употребляется для коронок, штифтов, крампонои искусственных зубов. Платиновая фольга применяется при изготовлении фарфоровых коронок и вкладок: такая фольга очень тонка, прочна и не расплавляется во время обжига фарфора благодаря высокой точке плавления. Кром того, платину добавляют к золотым сплавам для улучшения их физических и механических свойств [уменьшения усадки, повышения прочности (упругости)].

Припоем для платины служит чистое золото или сплав из 75% золота и 25% платины.

Серебро (Ag) встречается в природе как самородное, так и в виде соединений: роговое серебро (AgCl), серебрннный блеск (Ag,S) и др.

Чистое серебро имеет белый цвет. Оно является лучшим проводником электричества и тепла. Удельный вес серебра 10,5, температура плавления 960°, усадка 4,4%.

Серебро тверже золота и мягче меди.

Серебро не вполне устойчиво к воздействию кислот. Оно хорошо растворяется в азотной кислоте, в серной кислоте при нагревании; соляная кислота действует на него слабо.

В технике чистое серебро применяется в гальванопластике. Серебро употребляется главным образом как драгоценный металл для изготовления монет, ювелирных изделий, ложек, ножей, вилок и т. п. Для этой цели пользуются сплавами серебра с 10-30% меди, улучшающей его механические свойства.

Для зубных протезов серебро непригодно, так как соединения серебра, получающиеся в результате его окисления в полости рта, небезразличны для

организма. Кроме того, серебро не обладает достаточной прочностью.

Серебро применяют как лигатуру в золотых сплавах для придания им более светлого оттенка и понижения температуры плавления. Оно входит также в состав припоев для золота, меди и ряда сплавов.

Припой для серебра состоит из 2 частей серебра и I части латуни. Отбелом для серебра служит разбавленная серная кислота.

Нашли ограниченное применение серебрянопалладиевые сплавы. Эти сплавы имеют белый цвет. Температура плавления их составляет 1100—1200°С.

Д. Н. Цитрин предложил сплав с содержанием серебра 75%, палладия — 10% и золота - 15%. Цвет сплава желтовато-золотистый, точка плавления 1105°С, твердость по Бриннелю 30.

При повышении содержания в сплаве палладия повышаются его точка плавления, твердость и сопротивление разрыву. Серебро является основой сплава и увеличивает его твердость, а золото вводится для улучшения литейных качеств и придачи золотистого оттенка. Паяние подобных сплавов проводится при помощи золотого припоя или припоя для нержавеющей стали, но с добавлением 15% палладия. Отбелом служит 15% раствор соляной кислоты.

По причине того, что подобные сплавы темнеют в полости рта, они не нашли широкого применения, несмотря на высокие физико-механические, технологические и антикоррозийные свойства.

Легкоплавкие сплавы в изделиях стоматологического назначения занимают важное место, хотя и относятся к вспомогательным материалам. Наибольшее значение имеют легкоплавкие сплавы, служащие материалом для штампов и моделей, при изготовлении коронок и некоторых других конструкций. Такой материал должен обладать рядом свойств, из которых важнейшими являются: легкоплавкость, облегчающая отливки индивидуальных штампов и моделей, отделение штампов от изделий (например, коронок); относительная твердость, обеспечивающая устойчивость штампа и процессе штамповки; минимальная усадка при охлаждении, гарантирующая точность штампованных изделий. Основными компонентами, применяемыми для составления подобных сплавов, являются висмут, свинец, олово и кадмий. Температура плавления наиболее распространенных рецептур ограничена в пределах 115" С. Все эти сплавы имеют серый цвет. Они представляют собой механические смеси и выпускаются в виде блоков (табл. 7).

К другим вспомогательным сплавам и металлам относятся латунь и бронза, которые создаются на основе меди и имеютжелтый цвет. Некоторое время сплав латуни применяли в зубопротезной практике, он считался даже заменителем золота и назывался «Рондольф». Но быстрое его окисление в полости рта и вредное воздействие на организм привели к запрещению использования этого сплава у нас в

Глава 4. Клиническое материаловедение

107

Таблица 7

Состав наиболее распространенных легкоплавких сплавов (в % по массе):

Сплав № 2 известен под названием сплава Розе, сплав № 5 называется сплавом Меллота.

стране, что оговорено законом. Механические свойства и технологичность позволили применять данный и подобные сплавы в ортодонтии для фиксации временных конструкций и вчелюстно-лицевой травматологии.

Алюминиевая бронза состоит из 90% меди и 10% алюминия. Цвет алюминиевой бронзы соломенножелтый с красноватым оттенком, напоминает цвет золота. Температура плавления ~~ 1030°С. Алюминиевая бронза хорошо поддается волочению, из нее можно изготовить тонкую проволоку. В химическом отношении является неустойчивым сплавом, в азотной кислоте растворяется, в слабых растворах соляной и серной кислот окисляется. В полости рта окисная пленка растворяется и попадает в организм.

В стоматологии также применяется лигатурная проволока из алюниниевой бронзы для фиксации шин при лечении переломов челюсти. Спаивание алюминиевой бронзы производится серебряным припоем.

Оловянистые сплавы нашли применение при изготовлении различных конструкций зубных протезов, требующих применения металлических форм, штампов и контрштампов. Изготовляются эти сплавы на основе олова и свинца. Помимо низкой температуры плавления и достаточной вязкости, данные сплавы довольно тверды, что обеспечивает их устойчивость в процессе работы.

Из металлов, имевших важное значение в зубном протезировании и нашедших широкое применение, можно назвать также магний и олово.

Магний в природе встречается в составе некоторых минералов, наиболее распространенными из которых являются магнезит, доломит, корнали]-. Магний входит в состав талька и асбеста. Магний получают осаждением из минералов и дальнейшим сплавлением. Температура его плавления — 650°С. Он применяется, в основном, для составления различных сплавов. В стоматологической практике используется как компонент припоя.

Олово в природе встречается в рудных соединениях. Получение чистого металла из руды производится методом обжига при температуре 600" С. Температура плавления олова — 232° С. Олово ха-

рактеризуется очень большой усадкой при затвердевании, чю является отрицательным качеством его. Обладает очень большой вязкостью и текучестью при незначительной твердости. При обычных условиях и в присутствии влаги олово не окисляется, поэтому используется для лужения и паяния.

Широко применяется в сплавах и, в частности, в составе зубоврачебной амальгамы.

Формовочные материалы. Свойства и качество литья из различных сплавов зависят от многих факторов — свойств металлов, точности формы для литья (материал, состав) и знания технологии применения этих форм. Для воспроизведения точной отливки по модели необходим формовочный материал. Рецептура формовочных масс в технике различна, и технология ее применения также разнообразна, но во всех случаях неизменными остаются связующие вещества и огнеупорный порошок.

В зубном протезировании до применения нержавеющих и тем более кобол ьтохромовых сплавов, обладающих высокой температурой плавления, в качестве формовочной массы применялся обычный «минутник» (порошокглинозема А13О, в виде муки), смешанный с гипсом и замешанный на воде.*

Внедрение в зубное протезирование индивидуального литья с применением тугоплавких сплавов (нержавеющих сталей, КХС) привело к необходимости создания специального состава формовочных материалов, требования к которым могут быть сформулированы следующим образом:

— они не должны содержать вещества, которые, реагируя с отливкой,понижают ее качества;

-поверхность формы не должна «пригорать» к отливке;

-для обеспечения качественной поверхности отливки огнеупорный порошокдолжен иметь высокую дисперсность;

— время затвердевания должно быть в пределах 7—10 минут;

они должны создавать газопроницаемую оболочку, которая будет в состоянии поглощать газы, образующиеся при зачивке расплавленного металла;

- они должны иметь величину коэффициента температурного расширения, достаточную для компенсации усадки затвердевающего металла.

В современном литейном производстве используют гипсовые формовочные материалы, а также фосфатные и силикатные.

Для зубного протезирования в дополнение к классическим формовочным материалам был налажен выпуск специальных формовочных масс:

«Силамин», «Кристосил», «Силаур», «Формасит», «Аурит», «Мольдин», «Смолит», «Стомаформа».

Гипсовыйформовочныйматериалсостоитизгипса (20-40%) и окиси кремния. Гипс в этом случае является связующим. Окись кремния придает массе

- Минутник, то есть количество порошка просеянного в течении I минуты через сито с определенным количеством и диаметром отверстий.

108

Глава 4. Клиническое материаловедение

необходимую величину усадочной деформации и теплостойкость. В качестве регуляторов скорости затвердевания и коэффициента температурного расширения в смесь добавляется 2—3% хлорида натрия или борной кислоты. Замешивается масса на воде при температуре 18—20"С. Номинальная температура разогревания формы подобного состава до заливки металла составляет 700—750° С.

Эти формы непригодны для получения отливок из нержавеющей стали, температура плавления которой 1200—1600 С, из-за разрушения гипса, а потому их применяют для литья изделий из сплава золота.

Фосфатные формовочные материалы состоят из порошка (цинкфосфатный цемент, кварц молотый, кристоболит, окись магния, гидрат окиси алюминия и др.) и жидкости (фосфорная кислота, окись магния, вода, гидрат окиси алюминия).

Эти формовочные материалы компенсируют усадку при охлаждении нержавеющих сталей, которые имеют температурный коэффициент объемного расширения примерно 0,027 K-I. Усадка золотых сплавов составляет около 1,25%, и эту усадку компенсирует гипсовая форма. Схватывание фосфатных форм в зависимости от состава продолжается 10—15 мин.

Сиолит. Данная формовочная смесь в основном предназначена для несъемных (в том числе - металлокерамических протезов). Состоит из порошка и жидкости. Порошок представляет собой смесь кварцевого песка, фосфатов и периклазы. Жидкостью является силиказоль. Масса характеризуется высокими прочностными и компенсационными свойствами.

Соотношение порошка и жидкости составляет 100:18-20. Замешивание происходит в вакуумном смесителе в течение 30—120 сек. Схватывание начинается через 10-15 мин., полное затвердевание — через 30 мин. В прокалочную (муфельную) печь форма устанавливается через 2 часа.

Нагревание формы в печи от 20" до 400"С и от 600"до 800°С идет от 30 до 60 мин., а в интервале от 400" до 600°С — не менее 1 часа. При 800°С форма выдерживается 40-60 мин. Через 1 час после заливки формы, начинается извлечение изделия из нее.

Силикатныеформовочныематериалы почти повсеместно вытеснены фосфатными материалами. Они отличаются высокой термостойкостью и прочностью. Их внедрение вызвано применением КХС и нержавеющих сталей. Кроме гипса и фосфатов, в качестве связующих здесь используют кремниевые гели. Из органических соединений кремния чаще применяется тетраэтилортосиликат Si{OCJH2)i(, который легко гидролизуется с образованием при прокаливании конечных продуктов в виде двуокиси кремния. Вяжущая жидкость силикатной формовочной массы состоит из смеси этилового спирта, воды и концентрированной соляной кислоты, куда постепенно (по каплям) введен

этилсиликат. В качестве огнеупорной составляющей (порошка) чаще применяются кварц, маршаллит, корунд, кристоболит и другие вещества. Силикатные формовочные массы отличаются большим коэффициентом термического расширения. Для обеспечения точности отливки необходимо соблюдать правильное соотношение между порошком и жидкостью (вяжущим раствором). Оптимальное соотношение, обеспечивающее компенсацию усадки формы, составляет 30 г жидкости и 70 г порошка. Время схватывания материала равняется 10—30 мин.

Бюгелит использовался при отливке моделей для изготовления цельнолитых дуговых (бюгельных) протезов из КХС. Многокомпонентный материал, в состав которого входят: наполнитель, связующее — этилсиликат, отвердитель -10% водный раствор едкого натра. Выпускался в комплекте: масса формовочная, пчелиный воск и масса для дублирования.

Силамин применялся при отливке огнеупорных моделей для изготовления цельнолитых дуговых (бюгельных) протезов из сплава КХС. Представлял собой порошок определенного зернового состава, состоящий из кремнезема с фосфатной цементирующей связкой. При замешивании с водой масса схватывается, образуя прочный монолит. Термическое расширение массы при температуре 500— 700° С составляло не менее 0,6—0,7%. Начало схватывания массы наступало через 10 мин., окончательное затвердевание —через 60 мин. При прокаливании трещин не образовывалось.

Кристосил-2формовочная масса для отливки цельнолитых конструкций зубных протезов из КХС. Представлял собой порошок белого цвета определенной зернистости и состава (кристоболит, окись магния, аммония фосфат), который при замешивании с водой образовывал формовочную массу, твердеющую на воздухе. Термическое расширение массы при температуре 300—700°С — не менее 0,8%. Применялась совместно с массой для дублирования, представляющей собой обратимую коллоидную систему, состоящую из этиленгликоля, агара и воды.

Силаур наиболее пригоден для изготовления форм при отливке мелких золотых зубоврачебных изделий (вкладок, зубов, кламмеров, дуг и др.). Выпускается в виде тонко измельченного порошка смеси кремнезема и гипса.

Формолит служит для отливки зубов и деталей из нержавеющей стали.

Представляет собой набор материалов — молотого пылевидного кварца и этилсиликата, предназначенного для получения огнеупорных покрытий (оболочек) на восковых моделях; песка формовочного и борной кислоты, используемых как наполнитель.

Аурит — масса формовочная огнеупорная для отливки зубных протезов из сплавов золота с необ-

Глава 4. Клиническое материаловедение

1 09

холимой точностью и чистотой поверхности. Представляет собой смесь кристоболита с техническим гипсом. Термическое расширение при 700°С состаатяет не менее 0,8%. Массу замешивают на воде в соотношении 100 г порошка и 35—40 мл воды. Для более качественною смешения рекомендуется проводить эту операцию на вибростолике. Время схватывания обмазки — 10—15 мин.

Мольдин — однородная плотная пластичная масса, в состав которой входят каолин, тлицерин, гидрат окиси натрия (или калия). Применяют для штамповки коронок в аппарате Паркера. Поставляется R расфасовке по 250 г.

Формовочные материалы в зуботехническом производстве имеют первостепенное значение для получения точной, соответствующей необходимым требованиям отливки и предназначены для покрытия восковой модели. Совершенство и точность отливки зависят от свойств и качества формовочной массы. Но до паковки модель необходимо покрыть облицовочным слоем, который наносится на нее после соединения с ней литьевого штифта.

Материалы для отделки стоматологических изделий

Гладкая поверхность пластмассовых или комбинированных протезов лучше противостоит процессам набухания, старения и разрушения в результате перепада температур и воздействия продуктов жизнедеятельности. Наконец, проведенные исследования показывают, что должным образом отполированная поверхность способствует коррозийной устойчивости металлов (сплавов) и повышению физико-механических свойств пластмасс различной структуры.

Поверхность зубного протеза обрабатывают сначала напильниками, шаберами, штихелями, карборундовыми камнями. За этой грубой обработкой следует шлифовка, т.е. заглаживание оставшихся трасс (следов) наждачными бумагой или полотном. После окончательной отделки (полировки) изделие приобретает блестящую поверхность. Материалы, применяемые для шлифования и полирования, называются абразивными.

Абразивные материалы подразделяются по назначению — на шлифовочные и полировочные, по связующему веществу — на керамические, бакелитовые, вулканитовые и пасты, по форме инструмента (материала) — на круги различных размеров, тарельчатые, чашечные, чечевичные фрезы, головки (грушевидные, конусовидные и др.), а также наждачные полотно и бумагу (рис. 107).

Зубные протезы различных конструкций, челю- стно-лицсвые и ортодонтические аппараты, вкладки, а также пломбы требуют тщательной отделки для придания им в определенных участках гладкой, отполированной, блестящей поверхности.

Помимо удобства и эстетики, гладкая наружная поверхность протеза повышает его гигиенические качества, облегчая удаление остатков пиши и зубного налета, образующегося на протезе в процессе пользования им.

Более того, образующийся налет и твердые отложения, которые формируются на недостаточно отполированных местах, способствуют раздражению слизистой оболочки и в некоторых случаях являются этиологическими факторами возникновения ряда заболеваний органов полости рта (гингивиты, стоматиты, дскубитальные язвы и др.). Недостаточно отполированная поверхность, особенно несъемных протезов, гигиенический уход за которыми затруднен, является очагом формировании дурного запаха изо рта, с которым бороться известными приемами очень трудно, а порой даже невозможно. В результате возникает необходимость в снятии и переделке мостовидного протеза, либо другой несъемной конструкции.

Примеры из клинической практики свидетельствуют о том, что недостаточно отполированные поверхности мостовидпых протезов, облицованных пластмассой, всегда способствуют появлению зубных отложений, что в свою очередь, нередко уменьшает промынное пространство между телом мостовидного протеза и десной.

Шлифованием называют обработку поверхностей абразивными материалами.

Зерна высокой твердости с острыми кромками могут быть в свободном виде (порошки), в связанном (наждачные бумага, полотно) и цементированном виде в форме кругов, головок, сегментов, конусов, брусков и т.п. В большинстве случаев шлифование является от дел очно-до вод очно и операцией, обеспечивающей высокую точность (иногда до 0,002 мм) и чистоту поверхности (б—10-го классов). Шлифование также применяют для обдирочной работы (для очистки литья), для заточки режущих инструментов и др. Наибольшее количество шлифовальных работ выполняют с использованием быстротвердеющих абразивных инструментов.

Обработка материалов при помощи абразивов характеризуется участием в процессе резания одновременно очень большого числа случайно расположенных режущих граней зерен абразива. Несмотря на то, что форма маленьких «резцов» — зерен абразива — несовершенна, абразивная обработка весьма производительна, так как высокая твердость зерен позволяет применять большие скорости резания, что в соединении с большим числом одновременно работающих «резцов», снимающих тонкие стружки дает большой объем снятого материала. Важным свойством абразивного инструмента является его способность к частичному или полному самозатачиванию. Восстановление режущей способности объясняется тем, что при затуплении абразивных зерен возрастает усилие резания и ,

110

Глава 4. Клиническое материаловедение

Рис. 107. Абразивные круги

зерна разрушаются или выкрашиваются, обнажая другие, расположенные ниже (рис. 108).

Абразивные материалы для шлифования делят на естественные и искусственные. К естественным относятся алмаз, корунд, наждак, кварц, «минутник», пемза и др. Чаще применяют искусственные абразивы — электрокорунд, карборунд (карбид кремния), карбид бора, карбид вольфрама. Как отделочный материал, предметы, применяемые для шлифования, должны отвечать определенным требованиям:

— твердость применяемых материалов должна быть не ниже твердости шлифуемого материала;

шлифовальный инструмент «засаливается», если его твердость излишне велика для обработки данного материала, или преждевременно изнашивается, если эта твердость мала;

-форма зерен абразива должна быть многогранной для обеспечения острия резания;

-материалы должны быть технологичны в применении; обладать способностью

склеиваться (скрепляться) и хорошо удерживаться в связующем веществе.

Ддмозявляется самым твердым минералом, представляет собой кристаллическую форму углерода. В виде пыли, наклеенной на металлические диски и круги, он служит для препарирования зубов перед покрытием их коронками.

Корунд занимает второе место по твердости, он представляет собой кристаллическую форму окиси алюминия (А12О^). В чистом виде (рубин, сапфир) он встречается редко, чаще с различного рода примесями (соединениями железа и кремния). В такой форме он представляет собой непрозрачный кристалл

Глава 4. Клиническое материаловедение

1 11

синевато-серого, грязно-желтого или серо-корич- невого цвета, обладающий очень большой твердостью и содержащий до 90% и более глинозема.

Корунд приготовляется также искусственным путем из минерала боксита, в котором глинозем содержится не в кристаллическом, а в аморфном виде. Для получения кристаллического глинозема (корунда), производится плавка боксита в смеси с коксом. Твердость искусственного корунда с увеличением содержания окиси алюминия повышается. Особенно твердые высшие сорта корунда применяются для шлифовки сталей высокой твердости. Как искусственный, так и естественный корунд употребляется для изготовления шлифовальных камней и порошка для шлифования.

Наждак — шлифовальный материал, распространен в природе в виде горной породы. В его состав входят корунд, соединения окиси железа и других материалов. Твердость наждака близка к твердости корунда. Наждачный порошок применяют для шлифования и изготовления наждачного полотна и наждачной бумаги. Шлифовальные качества зависят от процентного содержания корунда. Наждачные бумагу и диски применяют для шлифования протезов и пломб.

Карборунд — получаютискусственнымпутем,для чего смесь, состоящую из кокса, чистого кварцевого песка, древесных опилок и поваренной соли, плавят в электропечи. Состоит он из кристаллов карбида кремния. Зерна карборунда отличаются остротой своих граней и высокой твердостью. Существенным недостатком карборунда является его значительная хрупкость. Его зерна легко раскалываются при нагрузке. Карборунд применяется главным образом в виде шлифовальных кругов и дисков.

Пемза — горная порода, образованная при вулканических извержениях, имеет пористое строение. Края пор очень острые. Цвет пемзы в зависимости от содержания окислов железа бывает разным: от белого и голубого до желтого, красного и даже черного.

К шлифовочным материалам также относятся

кварц, стекло и фарфор.

Для изготовления абразивных инструментов применяются связующие материалы. Назначение

их сводится к скреплению (цементированию) абразивных зерен после их измельчения и просеивания через сита с определенным количеством отверстий. Связующие материалы делят на керамические, бакелитовые и вулканитовые.

Керамические связующие материалы основаны на применении смеси глины с полевым шпатом, тальком и другими веществами, например кварцем. Эта связка огнеупорна и обладает высокой механической прочностью. Применяется для изготовления различного рода шлифовальных кругов. Недостатками изделий на этой основе являются хрупкость и высокая чувствительность к ударам, поэтому изделия на керамическом связующем материале применяются в установках с малыми оборотами. Достоинствами подобной связки являются влагостойкость и равномерная твердость.

Бакелитовые связующие материалы готовятся на основе бакелита, реже каучука и различных клеевых композиций. Они нашли очень широкое применение в зуботехническом производстве. Круги либо иные формы абразивов на этой основе отличаются упругостью, ударостойкостью, гладкой поверхностью. Этот вид связки применяется для изготовления наждачной или стеклянной бумаги, наждачного полотна. Недостатком данной связки является меньшая прочность сцепления с абразивными зернами по сравнению с керамическими материалами.

Вулканитовые связки основаны на применении смеси каучука с серой, которая после введения абразивного порошка подвергается вулканизации. Указанные связки обладают еще большей упругостью и плотностью, чем бакелитовые, но отличаются эластичностью. Круги на вулканитовой связке являются незаменимыми при шлифовании, когда от круга требуется не только шлифующее, но и полирующее воздействие. Полирующее воздействие этих кругов объясняется размягчением связки при температуре в рабочей зоне около 15(ГС и выдавливанием абразивных зерен в эту размягченную связку.

Абразивный инструмент на бакелитовой и вулканитовой связке очень прочен и дает хорошие результаты, Некоторые шлифовочные материалы (пемза, наждак) применяются в виде водной суспензии, которая наносится на обрабатываемую поверхность с применением щеток, войлочных кругов (конусов) и других приспособлений.

Процесс шлифования и качество обрабатываемой поверхности зависят от многих факторов. Основными из них являются: качество абразива и соблюдение технологии шлифования; выбор размера зерен (зернистость), скорость движения абразива, давление абразива на поверхность; учет тепловых явлений при шлифованиии и др.

Полировочные средства. Полирование - тех^- нический процесс обработки изделия (материала) с целью создания гладкой зеркальной поверхности.

1 12

Глава 4. Клиническое материаловедение

Полированием предусмотрено снятие минимального слоя материала, для чего полировальные инструменты покрываются специальными полировочными пастами. В состав этих паст входят абразивные и связующие материалы. Процессу полирования предшествует тщательная шлифовка. При полировании применяются инструменты, аналогичные употребляемым при шлифовании, но с иной, более мелкой структурой. К полировочным абразивам, применяемым в зуботехнической практике, относятся окись железа Fe2O3, окись хрома Сг2Оу, а также гипс и мел СаСО,. Окись железа (крокус) получаю! путем воздействия щавелевой кислоты на концентрированный раствор железного купороса. Окись железа представляет собой мелкодисперсный порошок буро-красного цвета.

Внастоящее время широкое применение нашли специальные пасты, предложенные Государственным оптическим институтом (ГОИ), которые имею! грубую, среднюю и тонкую зернистость.

Всостав этих паст входят окись хрома, силикогель, стеарин, расщепленный жир, олеиновая кис-

лота, гидрокарбонат натрия, керосин.

Процесс полирования аналогичен процессу шлифования, но производится войлочными, матерчатыми, кожаными кругами (конусами), ниточными и волосяными щетками, укрепленными на электрошлифмашине. Уместно отметить, что ни одно из указанных шлифовочных и полировочных средств не может быть применено для отделки (полировки) пломб.

Полипаст. Для повышения эффективности пломбирования путем сохранения свойств пломбировочного материала, т.е. увеличения срока сохранности пломб, освоен полировочный материал «Полипаст», который состой! из фарфора высокой дисперсности и жировой основы. «Полипаст» предназначен для полировки поверхности пломбы с целью повышения физико-механических и физи- ко-химических свойств пломбы. Кроме того, благодаря жировой основе, материал пломбы на время гнердения (полимеризации) оказывается изолированным от агрессивной среды.

Материал может также применяться для полирования всевозможных стоматологических изделий при их коррекции врачом.

трещины. Включение же воды в полимер при полимеризации вызывает разводы и «белесоватость», что особенно заметно в прозрачных материалах, а в розовых это приводит к обесцвечиванию и «мраморности» пластмасс. Кроме того, слой гипса, пропитанный мономером, прочно соединяется с постепенно твердеющим пол и мером, и в этом случае последующая отделка протеза значительно усложняется, что нередко приводит к нарушению рельефа базиса протеза и даже к его разрушению.

В свое время предлагались различные изоляционные материалы — оловянная фольга, целлофан, всевозможные лаки и клеи.

Материалы, применяемые для этих целей, обязаны обладать следующими свойствами: изоляционная пленка должна быть инертна к полимеру, препятствовать проникновению влаги из гипса; толщина пленки не может быть более 0,005 мм, прочность пленки должна обеспечить усилие прессования и полимеризации, не окрашивать и не изменять цвет полимера, легко удаляться с базиса с остатками гипса. К этим материалам относятся «Изокол-69», лак АЦ-1, «Силикодент» и покрывные лаки.

Изокол-69 — коллоидный раствор алыината натрия, обладающий высокими изолирующими свойствами. Состоит из альгината натрия, оксалата аммония, антисептика (диоцид). Применяется для изоляции гипсовых форм.

Лак разделительный АЦ-1 выпускается в виде раствора ацетилцсллюлозы в ацетоне. Благодаря быстрому улетучиванию растворителя на гипсовой форме образуется тонкая изолирующая пленка. Предназначен для изоляции гипсовых форм.

Силикодент — наполненный силиконовый компаунд «холодной» вулканизации — состоит из каучука (полидиметилсилоксан), окиси магния, белой сажи, уайт-спирита и активаторов вулканизации. Образует качественный изолирующий покров. Применяется для изоляции гипсовых форм при изготовлении съемных протезов, а также для изоляции металлических каркасов мостовидных протезов, предназначенных для покрытия пластмассой. Кроме того, показан для изоляции межзубных пространств и пришссчной области зубов на модели до паковки кюветы.

Изоляционные и покрывные материалы. В период, когда на смену традиционному базисному материалу — каучуку — пришли полимеры типа по- рошок-жидкость, возникла острая необходимость

визоляции гипсовой модели (формы) от влаги и полимерного материала будущего базиса. Тонкий разделительный изоляционный слой материала должен надежно предохранять модель от влаги в период полимеризации пластмасс и от «впитывания»

внее мономера. Проникновение водяного пара из гипса в пластмассу при ее полимеризации, приводит к появлению очагов напряжения материала, в результате чего в дальнейшем появляются микро-

Покрывные лаки. При изготовлении комбинированных (металл-пластмасса) мостопидных протезов необходима изоля ция металла (сталь, золото) от пластмассы для сохранения ее цвета. Для этих целей предложены покрывные лаки. Они должны иметь достаточную адгезию к металлу, обладать хорошей изоляцией в тонком слое. Представителями этой группы материалов являются:

Лак покрывной для зуботехнических работ — в виде суспензии пигментов в кремнийорганическом термостойком лаке КО-815. В качестве пигментов использованы умбра и двуокись титана.

Глава 4. Клиническое материаловедение

1 1 3

Время отвердевания и пленкообразования составляет 60 мин.

Лак покрывной ЭДА — представляет собой композицию на основе акриловых смол «холодного» отверждения типа «порошок — жидкость». Порошок — суспензионный сополимер акрилатов. В качестве замутнителя и наполнителя использована двуокись титана. Жидкости (две) составляют стабилизированный ММА с эпоксидной смолой. Материал обладает большой адгезионной прочностью ~ 2,9 МПа (30 кгс/см-). Время отвердения лаковой пленки - 8-10 мин.

Прочие материалы. «Дентакол» — дубликационный материал в виде эластичного термообратимого геля на основе пищевого агара, пластифицированного триэтиленгликолем и стабилизированный биологическим стабилизатором — диоцидом. Достоинством препарата является качественная воспроизводимость огнеупорной модели как из силиконовой, так и из фосфатной масс. Предназначен для дублирования огнеупорных моделей при изготовлении цельнолитых, дуговых (бюгельных) протезов,

Асбест ~ минерал с волокнистым строением. Добываемая порода, содержащая асбест, после обработки подвергается высушиванию и провеиванию для освобождения волокон минерала, которые отличаются эластичностью, прочностью и огнестойкостью. При температуре более 800"С материал становится хрупким. Асбест плавится при температуре 1500'С, относится к материалам, плохо проводящим тепло; предназначен для изоляции в условиях применения высоких температур. В зуботехническом производстве асбест нашел применение в смеси с гипсом. В виде толстых пластин (листов) применяется для изоляции при паянии, а также вместо тигля для плавки металла (золота).

Полимерные материалы

В стоматологии раньше, чем в любой другой области медицины,стали использовать полимерные материалы.

Многолетний опыт (свыше 100 лет) применения каучука обнаружил ряд его существенных недостатков. Основным из этих недостатков является пористость каучука, он адсорбирует остатки пищи, которые подвергаются брожению и гниению, чем и объясняется неприятный запах протеза после длительного пользования и раздражение слизистой оболочки полости рта. Химическим агентом, который может раздражать слизистую оболочку при пользовании каучуковым протезом, является ртуть, которая в составе красителя-киновари (окись сернистой ртути) содержится в красном каучуке. Пользование каучуковым протезом дает иногда признаки ртутного отравления. Возможно, что и сера, входящая в состав сырого каучука в виде механической примеси, не

полностью связывается при вулканизации и часть ее остается свободной, что может оказать токсическое действие на слизистую оболочку полости рта.

Кроме этого, цвет каучука не соответствует цвету слизистой оболочки полости рта и резко выделяется на ее фоне. Наряду с этим применяемые фарфоровые зубы соединяются с каучуковым базисом путем механической связи,которая является менее прочной, чем химическая.

Недостатки каучука заставили специалистов искать пути для замены его другим, таким же удобным и дешевым, но более гигиеничным материалом. Для этой цели были предложены главным образом синтетические пластические массы.

Прежде чем перейти к истории применения пластмасс, следует остановиться на определении термина «пластическая масса». Пластичность обычно определяют как способность воспринимать и удерживать деформацию. Известно,что хрупкие тела ломаются от напряжения,а эластичные легко возвращаются в исходное положение. Пластмассу можно определить как материал, который до известной степени обладает эластичностью; под влиянием тепла пластмасса переходит в текучее состояние и под давлением может принимать любую форму и сохранять ее.

Первые искусственные полимерные материалы удалось создать в конце прошлого века. Новые химические материалы получили название пластмасс,так как они обладают способностью легко формоваться при высоких температурах.

В 1940 году в результате ряда исследований, проведенных под руководством Б. Н. Бынина, И. И. Ревзина, удалось разработать пластмассу на основе акриловых смол,которая была названа исследователями АКР-7 (акрилат 7-й рецептуры). Затем были проведены ее широкие клинические и экспериментальные исследования, в результате которых эта пластмасса заняла ведущее место и стала объектом дальнейших усовершенствований.

Под акриловыми смолами разумеют продукты полимеризации акриловой и метакриловой кислот и их производных, главным образом сложных эфиров. В настоящее время существует большое количество акриловых смол разного назначения.

Наиболее распространенным способом получения акрилатов является способ,при котором исходным продуктом служит ацетонциангидрин. Реакция происходит при действии на ацетон газообразного цианистого водорода в присутствии щелочных катализаторов. Для того, чтобы ацетонциангидрин перешел в эфир метакриловой кислоты, его нагревают с метиловым спиртом в присутствии серной кислоты, после чего полученный продукт кипятятс водой и соответствующим спиртом, содержащим гидрохинон для защиты от полимеризации в процессе синтеза.

Метиловый эфир метакриловой кислоты представляет собой при комнатной температуре бес-

114

Глава 4. Клиническое материаловедение

цветную жидкость с резким запахом, легко улетучивающуюся, темп.кипения 100,3°С. Мономер легко воспламеняется. При нагревании в присутствии катализатора (перекись водорода или бензоила) превращается в твердую стекловидную массу.

Метиловый эфир метакриловой кислоты,состоящий из простых молекул (название «мономер» происходит от греческого слова «Monos» — один, единственный)при нагревании поддавлением подвергается процессу полимеризации,который состоит в химическом соединении между собой многих простых молекул метилового эфира в сложные молекулы,то есть полиметилметакрилат, сокращенно «полимер».

Полимер является производным мономера,полумается в результате реакции полимеризации и носит химическое название полиметилметакрилата (может получаться или методом эмульсионной полимеризации или методом дробления из твердого полиметилметакрилата). Полиметилметакрилат представляет собой твердое вещество при комнатной температуре. Удельный вес его приблизительно равен 1,18 — 1,20.

Получение акрилового порошка. Для этого в промышленности используют эмульсионный метод. Сущность метода заключается в полимеризации предварительно эмульгированного мономера. Процесс полимеризации происходит в специальном аппарате, основу которого составляет объемный резервуар-полимеризатор с мешалкой внутри.

В резервуар наливают в отношении 2:1 воду и мономер. К смеси добавляют 0,3% от количества мономера перекись бензоила (катализатор) и крахмал (эмульгатор). Массу нагревают до 84°С при постоянном размешивании мешалкой. Крахмал способствует эмульгированию мономера, который полимеризуясь образует правильной формы, но разные по диаметру, шарики. Размер шариков зависит от условий, при которых происходит полимеризация: температурного режима, скорости вращения мешалки и т. д.

Полученный полимер прозрачен и бесцветен. Центрифугированием порошок отделяют от массы, затем высушивают и просеивают на сите.

Для зуботехнических целей используется как бесцветный, так и окрашенный непрозрачный порошок. Чтобы получить его для базисои съемных протезов и искусственных зубов, бесцветный порошок полиметилметакрилата окрашивают и замутняют.

Для окраски полимера используют как органические, так и неорганические красители.

В качестве замутнителя используют окись цинка (1,2-1,5%) или двуокись титана (0,35-0,5%). Окраска и замутнение полимерного порошка проводится в шаровых мельницах, при вращении которых на поверхности шариков адсорбируются красители и замутнитель.

При получении полимерного порошка для ба-

зисов к смеси вода + мономер добавляют дибутилфталат в количестве 5% от массы мономера для придания пластмассе эластичности. Полученный гранулированный порошок содержит некоторое количество перекиси бензоила (0,2—1,2%), которое может быть разным в зависимости от назначения порошка. Порошки, идущие для изготовления самотнердеюших пластмасс, содержат большее количество инициатора, чем базисные, применяемые для горячей полимеризации.

Эмульсионный порошок разделяют на фракции в зависимости от величины гранул. Просеивание ведется на ситах с числом отверстий в 1 см2 от 1020 до 10000.

Порошок используют для получения пластмассового теста (полимер + мономер), из которого формуются различные зуботехнические конструкции. Чтобы процесс набухания полимерных шариков в мономере проходил одновременно и равномерно, желательно использовать порошки с одинаковой степенью дисперсности.

В химическом отношении полиметилметакрилат вполне устойчив: на него не оказывают влияния ни крепкая щелочь,ни разбавленные минеральные кислоты, ни холодная или горячая вода. Его химическая устойчивость обусловливается тем,что он не содержит двойных связей, являющихся точками приложения для действия различных химических реагентов. Механической обработке (шлифовке, полировке и пр) он поддается очень легко. Одним из свойств полимера является то, что при контакте с мономером он вызывает присоединение частиц мономера к более крупным частицам полимера. Причем этот процесс продолжается до тех пор,пока весь мономер не перейдет в форму полимера. Отсюда понятно,что процесс отвердевания акрилатов состоит только из полимеризации мономера; в готовом же протезе частицы первоначального полимера получают как бы оправу из полимеризованного мономера. На качество готового изделия влияет глубина полимеризации мономера. Быстрота полимеризации зависит от температуры, наличия катализатора и от соотношения мономера с полимером, Из всего обилия соединений органической химии понятием «пластмассы» (высокомолекулярные соединения) определяется класс веществ, молекулярная масса которых 500—10 000. Пластмассы содержат в своем составе полимер,который в период формирования изделий находится в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии, а при эксплуатации изделия {например,протеза) — в стеклообразном или кристаллическом состоянии. Независимо от особенностей химического построения для пластмасс характерна способность в процессе их переработки один или несколько раз переходить в пластическое состояние. Такая обратимость возможна под воздействием тепла или химических агентов и является отличительной чертой термопластичных высокомолекулярных веществ от тер-

Соседние файлы в предмете Материаловедение