Керамические материалы. Классификации. Состав полевошпатной керамики. Физико-механические свойства

Классификации керамики

Классификация стоматологических керамических материалов в зависимости от химического состава

1. Силикатная (полевошпатная, стеклокерамика, литий-дисиликатная).

2. Стеклоинфильтрированная (на основе оксида алюминия, на основе шпинели, на основе оксида алюминия (70%) и оксида циркония (30%)).

3. Оксидная (поликристаллическая керамика на основе оксида алюминия, поликристаллическая керамика на основе оксида циркония).

Классификация керамических материалов по области их применения при изготовлении керамических фиксированных (несъемных) зубных протезов

1. Эстетические – своим внешним видом напоминают эмаль и дентин естественных зубов (отдельные виды силикатной керамики).

2. Структурные – обладающие высокой прочностью, однако из-за неудовлетворительных оптических свойств, требующие маскировки эстетической керамикой (стеклоинфильтрированная и поликристаллическая керамика).

Классификация керамических материалов в зависимости от температуры обжига

• Тугоплавкие (1290 – 1350° С).

• Среднеплавкие (1095 – 1260° С).

• Низкоплавкие (870 – 1065° С).

Каолин – белая глина. Чем больше содержание каолина в смеси, тем меньше прозрачность и тем выше температура обжига керамической массы. Каолин обеспечивает механическую прочность и термическую стойкость полевошпатной керамики.

Полевой шпат представляет собой безводные алюмосиликаты калия, натрия или кальция. Содержание полевого шпата 60-70%. Чем больше полевого шпата, тем прозрачнее полученная керамическая масса. Калиевый полевой шпат называют ортоклазом (K2O•Al2О3•6SiO2), натриевый – альбитом, кальциевый – анортитом. Температура плавления 1180-1200°С. Полевой шпат понижает температуру плавления смеси, обеспечивает пластичность керамической массы и создает блестящую глазурованную поверхность после обжига.

Кварц (оксид кремния, SiO2). Содержание полевошпатной керамике – 25-30%; тугоплавок, температура его плавления 1710°С; увеличивает вязкость расплавленного полевого шпата; уменьшает усадку и хрупкость керамики.

Красители — обычно оксиды металлов. Окрашивают керамические массы в различные цвета, свойственные естественным зубам.

Свойства керамических материалов

• Недостатки:

  1. Микротвердость (по Кнупу) 4000-6000 МПа.

  2. Предел прочности при изгибе 50-60 МПа.

  3. Объемная усадка при обжиге до 40%.

• Преимущества:

  1. Химическая растворимость (потеря массы в %) 0-0,05%.

  2. КТР (9,7-12,5)х10-6.

  3. Способность к окрашиванию 0.

  4. Индифферентность.

  5. Эстетика, обусловленная оптическими свойствами керамических материалов (флюоресценция, опалесценция, прозрачность и др.).

Основные технологические процессы, используемые при изготовлении керамических зубных протезов

1. Технология изготовления фарфоровых протезов методом спекания (послойного обжига) (производят в спец. вакуумных печах, наносят на платиновую фольгу).

2. Технология литья керамических протезов.

3. Технология фрезерования керамических протезов (аппарат CEREC, КАD-CAM технологии).

Получение керамического порошка:

Керамическое сырье полевошпатной керамики получают методом фриттования (процесс сплавления смеси шихтовых компонентов при температуре 1300-1450°С с последующим резким охлаждением расплава путем выливания его в холодную воду). Фритта подлежит измельчению (размолу) в шаровых мельницах с последующим просеиванием на ситах до получения порошка мелкодисперсного состояния.