 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Физико-механические свойства металлов и сплавов металловМеталлы имеют различные цветовые оттенки почти всего спектра, однако, как правило, для недрагоценных металлов это серый, голубоватый, синеватый различной степени выраженности и разных комбинаций. Для драгоценных металлов характерны желто-оранжевая гамма и белесовато-серебристый оттенок, эти вещества обладают достаточно высокой плотностью. Так, плотность золотосодержащих сплавов составляет 14 -18 г/см3, плотность кобальтохромовых сплавов равна 8,4 г/см3, плотность никелехромовых сплавов - 8,2 г/см3. Как уже указывалось, они теплопроводны и электропроводны, а также расширяются и сжимаются соответственно при нагревании и охлаждении.
Температура плавления у металлов широко варьируется. В связи с этим выделяют легкоплавкие металлы с температурой плавления ниже, чем у чистого олова (232° С), а также тугоплавкие металлы, температура плавления которых выше, чем у железа (1535° С). Между этими полюсами расположены средние температуры плавления, свойственные большинству металлов и сплавов. Температура плавления и температура затвердевания чистых металлов всегда постоянны, и, пока не исчезнет одна фаза - расплавление твердой части при нагревании или затвердевание жидкой части при охлаждении,— температура остается неизменной. Пластическая деформация приводит к изменению физических свойств металла, а именно: — повышению электросопротивления; — уменьшению плотности; — изменению магнитных свойств. Все внутренние изменения, которые происходят при пластической деформации, вызывают упрочнение металла. Прочностные характеристики (временное сопротивление, предел текучести, твердость) повышаются, а пластические — снижаются. Упрочнение металла под действием пластической деформации называют наклепом. Нагартованные (имеющие наклеп) металлы более склонны к коррозионному разрушению при эксплуатации. Для полного снятия наклепа металлы подвергаются рекристаллизационному отжигу. Рекристаллизация — это процесс возникновения и роста новых недеформированных кристаллических зерен поликристалла за счет других зерен. Рекристаллизацию применяют на практике для придания материалу наибольшей пластичности. Причем она протекает особенно интенсивно в пластически деформированных материалах при более высоких температурах. Температура рекристаллизации имеет важное практическое значение. Чтобы восстановить структуру и свойства наклепанного (нагартованного) металла (например, при продолжении штамповки коронки под прессом после наколачивания гильзы на мелотовой модели), его надо нагреть выше температуры рекристаллизации. Совокупность свойств, характеризующих сопротивление металла и сплава действию приложенных к нему внешних механических сил (нагрузок), принято называть механическими свойствами. Силы могут быть приложены в виде нагрузки:
— статической (плавно возрастающей); — динамической (возрастающей резко и с большой скоростью); — повторно-переменной (многократно прикладываемой, изменяющейся по величине и направлению). Соответственно этому механические испытания разделяют на: — статические (растяжение, сжатие, изгиб, кручение, твердость); — динамические (ударный изгиб); — усталостные (при повторно-переменном приложении нагрузки); — высокотемпературные (например, на длительную прочность). Твердость как характеристика сплава тесно связана с другими его параметрами. Так, например, по мере повышения твердости сплавов золота предел текучести и прочность на растяжение также увеличиваются, а при повышении твердости и прочности удлинение снижается. Микротвердость сплава металлов можно изменять в процессе литья воздействием на него электромагнитного поля различной частоты, что позволяет получить сплав с заданными свойствами [Бобров А. П., 2001]. В результате циклических напряжений металл «устает», прочность его снижается, и наступает разрушение образца (протеза). Такое явление называют усталостью, а сопротивление усталости — выносливостью. Разрушение от усталости происходит всегда внезапно вследствие накопления металлом необратимых изменений, которые приводят к возникновению микроскопических трещин — трещин усталости, возникающих в поверхностных зонах образца. При этом, чем больше на поверхности царапин, выбоин и других дефектов, вызывающих концентрацию напряжения, тем быстрее образуются трещины усталости. К ним относятся растворимость, окисляемость, коррозионная стойкость. Способность металлов растворять различные элементы позволяет при повышенных температурах атомам вещества, окружающего поверхность металла, диффундировать внутрь него, создавая поверхностный слой измененного состава. При этой обработке изменяется не только состав, но и структура поверхностных слоев, а также часто и сердцевина. Такая обработка называется химико-термической. ♦ Коррозия (лат. corrosio — разъедание) — разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой. ♦ Коррозионная стойкость — способность материалов сопротивляться коррозии. У металлов и сплавов коррозионная стойкость определяется скоростью коррозии, т. е. массой материала, превращенной в продукты коррозии, с единицы поверхности в единицу времени либо толщиной разрушенного слоя в миллиметрах в год. ♦ Коррозионная усталость — понижение предела выносливости металла или сплава при одновременном воздействии циклических напряжений и коррозионной среды. Различают, по крайней мере, 3 формы коррозионного разрушения: равномерную, местную, межкристаллическую коррозию. Равномерная коррозия разрушает металл, мало влияя на его механическую прочность. Она встречается у серебряного припоя. Местная коррозия приводит к разрушению только отдельных участков металла и проявляется в виде пятен и точечных поражений различной глубины. Она возникает в случае неоднородной поверхности, при наличии включений или внутренних напряжений, при грубой структуре металла. Этот вид коррозии снижает механические свойства деталей. Межкристаллическая коррозия характеризуется разрушением металла по границе зерен (кристаллов). При этом нарушается связь между кристаллами, и агрессивная среда, проникая вглубь, разрушает металл. Ей особенно подвержены нержавеющие стали. ♦ Кристаллы (греч. Krystallos, первоначально — лед) — твердые тела, атомы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру (кристаллическую решетку). Кристаллы обладают симметрией атомной структуры, соответствующей ей симметрией внешней формы, а также анизотропией физических свойств (т. е. зависимостью свойств от формы и вида кристалла). Кристаллы — равновесное состояние твердых тел: каждому веществу, находящемуся при данных температуре и давлении, в кристаллическом состоянии соответствует определенная атомная структура. При изменении внешних условий структура кристаллов может измениться. Химическая коррозия — взаимодействие металла с агрессивными средами, не проводящими электрического тока. Так, сильное нагревание железа в присутствии кислорода воздуха сопровождается образованием оксидов (окалины). Образующаяся окисная пленка может защищать металл от диффузии в него агрессивного агента. В условиях полости рта металлы находятся во влажной среде ротовой жидкости. Последняя, являясь электролитом, создает условия для электрохимической коррозии металлических пломб, вкладок и других металлических протезов. Металлы в расплавленном состоянии обладают текучестью; используя это свойство, можно отливать детали по заданной форме. Дальнейшее повышение температуры расплавленного металла резко повышает его текучесть, так как при этом уменьшается вязкость. Однако увеличивать температуру более чем на 100-150° С выше точки плавления не рекомендуется, так как при этом усиливается поглощение газов и в отливке образуются газовые раковины.
Расплав по существу является однородным веществом. Однако при затвердевании однородность состава нарушается.
♦ Возникновение неоднородности при затвердевании сплава в результате ряда причин называется ликвацией.
Основным фактором, приводящим к ликвации, является скорость охлаждения сплава. В результате ликвации свойства отливки в различных местах могут получаться различными. Основным способом борьбы с этим явлением в сплавах типа твердых растворов является быстрое охлаждение. При затвердевании металла внутри отливки иногда образуются пустоты, называемые усадочными раковинами. Образование их является следствием уменьшения объема затвердевающего металла. Основная усадка происходит в период образования кристаллической решетки, т. е. в период затвердевания. Наибольшее практическое значение имеет усадка, получающаяся во время перехода металла из жидкого состояния в твердое: во-первых, потому, что усадка металлов в этот момент является наибольшей частью общей усадки, и во-вторых, потому, что усадочные раковины являются следствием именно этого вида усадки. Отлитый в форму жидкий металл начинает затвердевать с наружных слоев, и некоторое время поверхность отливки представляет собой твердую корку, под которой содержится еще жидкий металл. Жидкий металл, затвердевая, уменьшается в объеме и не заполняет целиком всего пространства, окруженного твердой оболочкой металла, застывшего в первую очередь, и таким образом появляются пустоты. Иногда вместо видимых усадочных раковин в отливках возникают внутренние напряжения, особенно в местах, где имеются резкие переходы от тонких частей отливок к более толстым, когда металл в тонких частях кристаллизуется (затвердевает) раньше. ♦ Внутреннее напряжение — внутренние силы, возникающие в деформируемом теле под влиянием внешних механических или температурных воздействий. Возникающие напряжения могут снизить прочность отливки или даже нарушить ее целостность. Это необходимо учитывать при одновременной отливке тонких деталей дуговых (бюгельных) протезов вместе с более массивными литыми частями каркаса. Для предотвращения образования усадочных раковин создается избыток металла вне пределов отливки, чаще всего в области конуса, через который металл попадает в форму. При пластическом деформировании нагретого выше температуры кристаллизации металла упрочнение и наклеп металла если и произойдут, то будут медленно сниматься. Такая обработка, при которой нет упрочнения (наклепа), называется горячей. Обработка металла давлением (пластическая деформация) ниже температуры кристаллизации вызывает наклеп и называется холодной. Пластическая деформация вызывает структурно неустойчивое состояние металла. При этом к процессам, которые приводят пластически деформированный металл в более устойчивое состояние, относится снятие искажений кристаллической решетки путем нагревания. Данный процесс не требует высокой температуры, так как при этом происходит незначительное перемещение атомов. Уже небольшой нагрев (для нержавеющей стали — 400-500° С) снимает искажение решетки, уменьшает внутренние напряжения.
В последнее время все большее применение получает обработка, при которой в едином технологическом процессе сочетается деформация и структурные превращения. Деформация должна не только придать изделию внешнюю форму, но и создать наклеп. Термической обработке подвергается именно наклепанный металл. Эта обработка получила название термомеханической, или термопластической. К основным видам термической обработки сплавов металлов — отжигу, закалке и отпуску металлов — в ряде специальной литературы относят обжиг, что не совсем правильно. ♦ Обжиг — нагрев и выдержка при высокой температуре (в обжиговых печах) различных материалов для придания им необходимых свойств или удаления примесей (например, обжиг руды, глины, огнеупоров, керамики). ♦ Отжиг — термическая обработка материалов (например, металлов, полупроводников, стекол), заключающаяся в нагреве до определенной температуры, выдержке и медленном охлаждении. Цель — улучшение структуры и обрабатываемости, снятие внутренних напряжений и т. д. ♦ Закалка — термическая обработка материалов, заключающаяся в нагреве и последующем быстром охлаждении с целью фиксации высокотемпературного состояния материала или предотвращения (подавления) нежелательных процессов, происходящих при медленном охлаждении. ♦ Отпуск металлов—термическая обработка закаленных сплавов (главным образом нержавеющей стали): нагрев (ниже нижней критической точки), выдержка и охлаждение. Цель — оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости. Таким образом, к основным видам термической обработки (отжиг, закалка, отпуск) могут быть добавлены еще два ее сложных вида — химико-термическая и термомеханическая. Ряд металлов, обладающих малым сопротивлением внешней деформирующей силе и пластичностью, можно подвергать прокатке, волочению, штамповке, ковке. Кроме того, многие металлы можно обрабатывать резанием, сваривать, паять.
В настоящее время в стоматологии используется свыше 500 сплавов. Международными стандартами (ISO, 1989) все сплавы металлов разделены на следующие группы: 1. Сплавы благородных металлов на основе золота. 2. Сплавы благородных металлов, содержащих 25-50% золота или платины или других драгоценных металлов*. 3. Сплавы неблагородных металлов. 4. Сплавы для металлокерамических конструкций: а) с высоким содержанием золота (>75%); б) с высоким содержанием благородных металлов (золота и платины или золота и палладия - > 75%); в) на основе палладия (более 50%); г) на основе неблагородных металлов: - кобальта (+ хром > 25%, молибден > 2%); - никеля (+ хром > 11%, молибден > 2%). Более упрощенно выглядит классическое подразделение на благородные и неблагородные сплавы. * В специальной литературе до последнего времени встречается лексическая подмена двух терминов - благородный металл и драгоценный металл, которые не являются синонимами: драгоценный указывает на стоимость металла, а благородный — относится к его химическим свойствам. Поэтому элементы золото и платина являются как благородными, так и драгоценными, палладий — благородный, но намного дешевле. Серебро завоевало место в классификации драгоценных металлов, но не является благородным металлом. Кроме того, применяемые в ортопедической стоматологии сплавы можно классифицировать по другим признакам: — по назначению (для съемных, металлокерамических, металлополимерных протезов): — по количеству компонентов сплава; — по физической природе компонентов сплава; — по температуре плавления; — по технологии переработки и т. д. Обобщая изложенное выше о металлах и сплавах металлов, нужно еще раз подчеркнуть основные общие требования, предъявляемые к сплавам металлов, применяемым в клинике ортопедической стоматологии: 1) биологическая индифферентность и антикоррозионная стойкость к воздействию кислот и щелочей в небольших концентрациях; 2) высокие механические свойства (пластичность, упругость, твердость, высокое сопротивление износу и др.); 3) наличие набора определенных физических (невысокой температуры плавления, минимальной усадки, небольшой плотности и т. д.) и технологических свойств (ковкости, текучести при литье и др.), обусловленных конкретным назначением.
Металлический каркас зубного протеза — это его основа, которая должна полностью противостоять жевательным нагрузкам. Кроме того, он должен перераспределять и дозировать нагрузку, обладать определенными деформационными свойствами и не менять своих первоначальных свойств в течение длительного времени функционирования зубного протеза. То есть, кроме общих требований, к сплавам предъявляются и специфические требования. Если сплав металлов предназначен для облицовывания керамикой, ему необходимо отвечать следующим специфическим требованиям: 1) быть способным к сцеплению с фарфором; 2) температура плавления сплава должна быть выше температуры обжига фарфора; 3) коэффициенты термического расширения (КТР) сплава и фарфора должны быть сходными. Особенно важно соответствие коэффициентов термического расширения двух материалов, что предупреждает возникновение силовых напряжений в фарфоре, которые могут привести к отколу или трещине покрытия. В среднем коэффициент термического расширения у всех типов сплавов, которые используются для облицовывания керамикой, колеблется от 13,8 к 10-6 оС-1 до 14.8 х 10-6 оС-1. Коэффициент термического расширения керамической массы можно менять, вводя определенные добавки. Так, фирма «Дентсплай» (США) запатентовала методику введения лейцита в керамическую массу, которая позволяет изменять коэффициент термического расширения от 12,5 х 10-6 оС-1 до 16 х 10-6 оС-1. Сочетание высоких прочностных свойств литого металлического каркаса зубного протеза и внешнего вида облицовки, достаточно точно имитирующей внешний вид натуральных зубов, позволяют создать эффективные и эстетичные зубные протезы. Как указывалось выше, применяющиеся в ортопедической стоматологии сплавы делятся на 2 основные группы — благородные и неблагородные. Сплавы на основе благородных металлов подразделяются на: — золотые; — золото-палладиевые; — серебряно-палладиевые. Сплавы металлов благородных групп имеют лучшие литейные свойства и коррозионную стойкость, однако по прочности уступают сплавам неблагородных металлов.
Сплавы на основе неблагородных металлов включают: — хромоникелевую (нержавеющую) сталь; — кобальтохромовый сплав; — никелехромовый сплав; — кобальтохромомолибденовый сплав; — сплавы титана; — вспомогательные сплавы алюминия и бронзы для временного пользования. Кроме того, применяется сплав на основе свинца и олова, отличающийся легкоплавкостью. Указанные сплавы обладают хорошими технологическими свойствами, устойчивы к коррозии, прочны, токсикологически инертны. К ним реже, чем к другим металлам, проявляется идиосинкразия. Чистое золото — мягкий металл. Для повышения упругости и твердости в его состав добавляются так называемые лигатурные металлы — медь, серебро, платима. Сплавы золота различаются по проценту его содержания. Чистое золото в метрической пробирной системе обозначается 1000-й пробой. В России до 1927 г. существовала золотниковая пробирная система. Высшая проба в ней соответствовала 96 золотникам. Известна также английская каратная система, в которой высшей пробой являются 24 карата. Сплав золота 900-й пробы используется при протезировании коронками и мостовидными протезами. Выпускается в виде дисков диаметром 18, 20, 23, 25 мм и блоков по 5 г. Содержит 90% золота, 6% меди и 4% серебра. Температура плавления равна 1063° С. Обладает пластичностью и вязкостью, легко поддается штамповке, вальцеванию, ковке, а также литью. Сплав золота 750-й пробы применяется для каркасов дуговых (бюгельных) протезов, кламмеров, вкладок. Содержит 75% золота, по 8% меди и серебра. 9% платины. Обладает высокой упругостью и малой усадкой при литье. Эти качества приобретаются за счет добавления платины и увеличения количества меди. Сплав золота 750-й пробы служит припоем, когда в него добавляется 5-12 % кадмия. Последний снижает температуру плавления припоя до 800° С. Это дает возможность расплавлять его, не оплавляя основные детали протеза. Отбелом для золота служит соляная кислота (10-15%). Супер-ТЗ — это «твердое золото», термически упрочняемый износостойкий сплав, который содержит 75% золота и имеет красивый желтый цвет. Он универсален и технологичен — может использоваться для штампованных и литых стоматологических конструкций: коронок и мостовидных протезов. Из данного вида сплава изготавливаются также золотые иглы для акупунктуры. Впервые в России начат выпуск золото-палладиевого сплава для металлокерамических зубных протезов Суперпал. Состав сплава (60% палладия, 10% золота) защищен российским патентом, соответствует международным стандартам и обладает хорошими свойствами. За рубежом для нужд ортопедической стоматологии производятся сплавы драгоценных металлов с различным содержанием золота и драгоценных металлов, которые в связи с этим имеют разные механические свойства. Фирма «Галеника» (Югославия) рекомендует использовать М-Паладор — сплав золота, палладия и серебра для несъемных протезов. Устойчив к воздействию химических элементов, не вступает в химические реакции в полости рта, не содержит в своем составе никель, бериллий и кадмий. Температура плавления составляет 1090° С, плотность - 11,5 г/ см3. Фирмой «Сандр и Мето» (Швейцария) разработан сверхтвердый сплав V-Классик с высоким содержанием золота. Сплав не содержит галлия, кобальта, хрома, никеля и бериллия. Доля неблагородных металлов в сплаве не превышает 2%. Сплав предназначен прежде всего для металлокерамических протезов. В связи с хорошим коэффициентом термического расширения он совместим с такими керамическими массами, как Биодент, Керамико, Дуцерам, Вита, Вивадент и др. Фирмой «Дегусса» (Германия) разработаны надежные сверхтвердые золотопалладиевые сплавы Стабилор-G и Стабилор-GL для коронок и мостовидных протезов с уменьшенным содержанием золота. Они стабильны в полости рта, имеют высокую прочность и легко обрабатываются, в том числе и в приборе (аппарате) для электролитической полировки (см. гл. 10). Альтернативой сплавов благородных металлов для литых коронок и мостовидных протезов, в которых доля золота составляет 60%, является несодержащий бериллия и никеля сплав неблагородных металлов Санбёрст (фирма «Уолрд Эллойз и Рефайнин», США). Этот сплав, кроме хороших литейных свойств, полностью соответствует цвету и физическим свойствам 60% сплава золота. Этой же фирмой разработан сплав неблагородных металлов Команд для создания каркасов металлокерамических протезов. Этот сплав с жесткостью по Виккерсу 220 обладает хорошими литейными свойствами и после полирования приобретает светло-серый цвет. Сплав ПД-250 содержит 24,5% палладия, 72,1% серебра. Выпускается в виде дисков диаметром 18, 20, 23, 25 мм и полос толщиной 0,3 мм. Сплав ПД-190 включает 18,5% палладия, 78% серебра. Выпускается в виде дисков толщиной 1 мм при диаметре 8 и 12 мм и лент толщиной 0,5; 1,0 и 1,2 мм. Сплав ПД-150 содержит 14,5% палладия и 84,1 % серебра, а сплав ПД-140 - соответственно 13,5% и 53,9%.
Кроме серебра и палладия, сплавы содержат небольшие количества легирующих элементов (цинк, медь), а для улучшения литейных качеств в сплав добавляют золото. По физико-механическим свойствам они напоминают сплавы золота, но уступают им по коррозионной стойкости и темнеют в полости рта, особенно при кислой реакции слюны. Эти сплавы пластичные, ковкие. Применяются при протезировании вкладками, коронками и мостовидными протезами. Паяние серебряно-палладиевых сплавов проводится золотым припоем. Отбелом служит 10-15% раствор соляной кислоты. Компанией «ЗМ» (США) из эластичного сплава серебра и олова освоен выпуск стандартных временных коронок Изо-Форм для защиты моляров и премоляров после их препарирования. Такие коронки не только легко поддаются обработке, но также легко растягиваются и изменяют свою форму при сохранении прочности. Нержавеющая сталь Все сплавы железа с углеродом, которые в результате первичной кристаллизации в равновесных условиях приобретают аустенитную (однофазную) структуру, называют сталями. Широкое распространение в промышленности и в быту имеет сталь марки Х18Н9. Для изготовления зубных протезов применяются две марки нержавеющей стали 20X1SH9T и 25К18Н102С. По международным стандартам (ISO) сплавы, содержащие более 1% никеля, признаны токсичными. Известно, что большинство специальных стоматологических сплавов и нержавеющих сталей содержат более 1% никеля. Так, литейный сплав КХС содержит 3-4% никеля. Вирой (фирма «Бего», Германия) — около 30%, Бюгодент — 4%, нержавеющие стали — до 10%. Примером современного безникелевого сплава может служить Херанеум СЕ и БН фирмы «Хереус Кульцер» (Германия). В настоящее время сотрудниками ММСИ [Марков Б. П. и др.] и РАН в эксперименте разработана безникелевая азотсодержащая сталь РС-1 для литых мостовидных и дуговых (бюгельных) протезов. Марганец, входящий в состав стали, позволяет повысить прочность, улучшить показатели жидкотекучести. Сталь содержит 0,2% азота, который повышает коррозионную стойкость, твердость (HV 210), стабилизирует аустенит и обеспечивает большой потенциал деформационного упрочнения. Азот в твердом растворе улучшает свойства, компенсирует отсутствие никеля, повышает токсикологические свойства. Присутствие азота значительно улучшает характеристики упругости, что обеспечивает стабильность сохранения формы в тонких ажурных конструкциях. Сталь дает малую усадку (менее 2%), что также обеспечивает точность и качество отливок. Хром является основным легирующим элементом коррозионностойкой стали, а также растворителем азота и в сочетании с марганцем обеспечивает его необходимую концентрацию в стали [Марков Б. П. и др., 1998] Температура плавления нержавеющей стали составляет 1460-1500° С. Для паяния стали используется серебряный припой (см. табл. 102). Из нержавеющей стали 20Х18Н9Т фабричным способом изготавливаются: - стандартные гильзы, идущие на производство штампованных коронок двенадцати вариантов: 7 х 12 (диаметр-высота); 8 х 12; 9 х 11; 10 х 11; 11 х 11; 12 х 10; 12,5 х 10; 13,5 х 10; 14,5 х 9; 15,5 х 9; 16 х 9; 17 х 10 мм; - кламмеры из проволоки круглого сечения (для фиксации частичных съемных пластиночных зубных протезов в полости рта) следующих основных размеров: 1 х 25 (диаметр x длина); 1 х 32; 1,2 х 25; 1,2 х 32 мм; - эластичные нержавеющие матрицы для контурных пломб ЭН следующих размеров: 35 х 6 х 0,06 мм; 35 х 7,5 х 0,06 мм и 35 х 8 х 0,06 мм, а также полоски (50 х 7 х 0,06 мм) металлические сепарационные, которые изготавливаются методом холодной штамповки из стальной нержавеющей термообработанной ленты, легко гнутся и не ломаются при изгибе до 120°. Из нержавеющей стали 25Х18Н102С фабричным способом изготавливаются: - зубы стальные (боковые верхние и нижние) для паяных несъемных зубных протезов; - каркасы стальные для мостовидных протезов с последующей их облицовкой полимером. Кроме того, из этой стали делают проволоку диаметром от 0,6 до 2,0 мм. Фирма «ЗМ» (США) выпускает стандартные коронки из нержавеющей стали для постоянных моляров. Существует 6 размеров коронок (от 10,7 до 12,8 мм с шагом 0,4 мм). Набор содержит 24 или 96 коронок. Кобальтохромовые сплавы Основу кобальтохромового сплава (КХС) составляет кобальт (66-67%), обладающий высокими механическими качествами, а также хром (26-30%), вводимый для придания сплаву твердости и повышения антикоррозийной стойкости. При содержании хрома свыше 30% в сплаве образуется хрупкая фаза, что ухудшает механические свойства и литейные качества сплава. Никель (3-5%) повышает пластичность, вязкость, ковкость сплава, улучшая тем самым его технологические свойства.
Согласно требованиям международного стандарта, содержание хрома, кобальта и никеля в сплавах должно быть в сумме не менее 85%. Эти элементы образуют основную фазу — матрицу сплава. Молибден (4-5,5%) имеет большое значение для повышения прочности сплава за счет придания ему мелкозернистости. Марганец (0,5%) увеличивает прочность, качество литья, понижает температуру плавления, способствует удалению токсичных сернистых соединений из сплава. Присутствие углерода в кобальтохромовых сплавах снижает температуру плавления и улучшает жидкотекучесть сплава. Подобным действием обладает кремний и азот, в то же время увеличение кремния свыше 1% и азота более 0,1% ухудшает пластичность сплава. При высокой температуре обжига керамических масс может произойти выделение углерода из сплава, который, внедряясь в керамику, влечет за собой появление в последней пузырей, что приводит к ослаблению металлокерамической связи. В настоящее время безуглеродистые отечественные кобальто-хромовые сплавы КХ-Дент и Целлит-К, подобные классическому сплаву Виталлиум, находят широкое применение при протезировании металлокерамическими протезами. Температура плавления КХС составляет 1458° С. Механическая вязкость сплавов хрома и кобальта в 2 раза выше таковой у сплавов золота. Минимальная величина предела прочности при растяжении, допускаемая спецификацией, составляет 61,7 кН/см2 (6300 кгс/см2). Благодаря хорошим литейным и антикоррозийным свойствам сплав используется не только в ортопедической стоматологии для каркасов литых коронок, мостовидных и дуговых (бюгельных) протезов, съемных протезов с литыми базисами, но и в челюстно-лицевой хирургии при проведении остеосинтеза. Сплав КХС выпускается в виде цилиндрических заготовок. Опыт его применения дал определенные положительные результаты и позволил начать работы по его совершенствованию. Недавно разработаны и внедрены в серийное производство новые сплавы, в том числе и для цельнолитых несъемных протезов. Бюгодент CCS vac (мягкий) тождественен основному химическому составу отечественного сплава КХС (63% кобальта, 28% хрома, 5% молибдена). В отличие от КХС, выплавляется на чистых шихтовых материалах в высоком вакууме с узкими пределами отклонений составляющих компонентов. Бюгодент CCN vac (нормальный) содержит 65% кобальта, 28% хрома и 5% молибдена, а также повышенное содержание углерода и не имеет в своем составе никеля. Полностью соответствует медицинским стандартам европейских стран. Прочностные параметры высокие. Основу сплава Бюгодент ССН vac (твердый) составляют кобальт (63%), хром (30%) и молибден (5%). Сплав имеет максимальное содержание углерода — 0,5%, дополнительно легирован ниобием (2%) и не имеет в своем составе никеля. Обладает исключительно высокими упругими и прочностными параметрами. Основу сплава Бюгодент ССС vac (медь) составляют кобальт (63%), хром (30%), молибден (5%). Химический состав сплава включает в себя медь и повышенное содержание углерода — 0,4%. В результате этого сплав обладает высокими упругими и прочностными свойствами. Наличие меди в сплаве облегчает полирование, а также проведение другой механической обработки протезов из него. В состав сплава Бюгодент CCL vac (жидкий), кроме кобальта (65%), хрома (28%) и молибдена (5%), введен бор и кремний. Этот сплав обладает высокой жидкотекучестью, сбалансированными свойствами, которые значительно превышают требования немецкого стандарта DIN 13912. Соответствует медицинским стандартам европейских стран. Сплавы КХ-Дент предназначены для литых металлических каркасов с фарфоровыми облицовками. Окисная пленка, образующаяся на поверхности сплавов, позволяет наносить керамические или ситалловые покрытия с коэффициентом термического расширения (в интервале температур 25-500° С) 13,5-14,2 х 10-6. КХ-Дент CN vac (нормальный) содержит 67% кобальта, 27% хрома и 4,5% молибдена. Химический состав модификации CN vac близок к составу модификации CCS, но не содержит углерода и никеля. Это существенно улучшает его пластические характеристики и снижает твердость. Полностью соответствует медицинским стандартам европейских стран. Сплав КХ-Дент СБ vac (Bondy) имеет следующий состав: 66,5% кобальта, 27% хрома, 5% молибдена. Сплав обладает хорошим сочетанием литейных и механических свойств. Аналог сплава Бондиллой фирмы «Крупп» (Германия). Стомикс — стойкий к коррозии кобальтохромовый сплав, предназначенный для каркасов дуговых (бюгельных) протезов и для облицовки керамикой. Сплав обладает хорошими литейными свойствами (повышенной жидкотекучестью, минимальной усадкой), хорошо обрабатывается стоматологическими абразивами, технологичен на всех этапах протезирования. Стомикс имеет стабильную окисную пленку и термический коэффициент линейного расширения 14,2 х 10-6 °С-1 в интервале температур 25-500° С, близкий к таковому у фарфоровых масс, что обеспечивает надежное соединение сплава с фарфоровыми массами. Рассматриваемый сплав имеет достаточную прочность (предел прочности свыше 700 Н/мм2; предел текучести свыше 500 Н/мм2), что исключает его деформацию и дает возможность создавать более тонкие, ажурные каркасы протезов. Никелехромовые сплавы Никелехромовые сплавы, в отличие от хромоникелевых сталей, не содержащие углерода, широко применяются в технологии металлокерамических зубных протезов. К его основным элементам относятся никель (60-65%), хром (23-26%), молибден (6-11%) и кремний (1,5-2%). Наиболее популярным из этих сплавов является Вирон-88 фирмы «Бего» (Германия). Не содержащие бериллия и галлия сплавы НХ-Дент на никеле-хромовой основе для качественных металлокерамических коронок и небольших мостовидных протезов обладают высокой твердостью и прочностью. Каркасы протезов из них легко шлифуются и полируются. Сплавы обладают хорошими литейными свойствами, имеют в своем составе рафинирующие добавки, что позволяет не только получать качественное изделие при литье в высокочастотных индукционных плавильных машинах, но и использовать до 30% литников повторно в новых плавках. Основные компоненты сплава НХ-Дент NS vac (мягкий) — никель (62%), хром (25%) и молибден (10%). Он обладает высокой стабильностью формы и минимальной усадкой, что позволяет производить отливку мостовидных протезов большой протяженности в один прием. Аналог сплава Вирон-88 фирмы «Бего» (Германия). Модификация сплава НХ-Дент NS vac имеет торговое название НХ-Дент NL vac (жидкий) и содержит 61% никеля, 25% хрома и 9,5% молибдена. Этот сплав обладает хорошими литейными свойствами, позволяющими получать отливки с тонкими, ажурными стенками. Современные сплавы типа Дентон разработаны взамен литейных нержавеющих сталей 12Х18Н9С и 20Х18Н9С2. Эти сплавы обладают существенно более высокой пластичностью и коррозионной стойкостью за счет того, что в их составе почти в 3 раза больше никеля и на 5% больше хрома. Сплавы имеют хорошие литейные свойства — малую усадку и хорошую жидкотекучесть. Очень податливы в механической обработке. Сплавы на основе железа, никеля и хрома используются для литых одиночных коронок, литых коронок с пластмассовой облицовкой. Сплав Дентан D содержит 52% железа, 21% никеля. 23% хрома. Он обладает высокой пластичностью и коррозионной устойчивостью и имеет хорошие литейные свойства — небольшую усадку и хорошую жидкотекучесть. Основу сплава Дентан DM составляют 44% железа, 27% никеля, 23% хрома и 2% молибдена. В состав сплава дополнительно введено 2% молибдена, что повысило его прочность в сравнении с предыдущими сплавами, при сохранении того же уровня обрабатываемости, жидкотекучести и других технологических свойств. Хорошо известна роль оксидной пленки, обусловливающей химическую связь между металлом и керамикой. Однако для некоторых никелехромовых сплавов наличие оксидной пленки может иметь отрицательное значение, поскольку при высокой температуре обжига окислы никеля и хрома растворяются в фарфоре, окрашивая его. Возрастание количества окиси хрома в фарфоре приводит к понижению его коэффициента термического расширения, что может явиться причиной откалывания керамики от металла.
Фирмой «Галеника» (Югославия) выпускается Комохром — сплав кобальта, хрома и молибдена для каркасов съемных зубных протезов. Этот сплав не содержит никель и бериллий, обладает хорошими физико-химическими свойствами. Температура плавления его составляет 1535° С, плотность сплава достигает 8,26 г/см3. Фирма «Бергер» предлагает сплав из неблагородных металлов Гуд Фит, который имеет хорошие технологические свойства и безопасное применение. Материал не провоцирует электрохимические нарушения в полости рта. Сплавы титана Сплавы титана обладают высокими технологическими и физико-механическими свойствами, а также токсикологической инертностью. Титан марки ВТ-100 листовой используется для штампованных коронок (толщина 0,14-0,28 мм), штампованных базисов (0,35-0,4 мм) съемных протезов, каркасов титанокерамических протезов имплантатов различных конструкций. Для имплантации применяется также титан ВТ-6. Для создания литых коронок, мостовидных протезов, каркасов дуговых (бюгельных), шинирующих протезов, литых металлических базисов применяется литьевой титан ВТ-5Л. Температура плавления титанового сплава составляет 1640° С. Разрабатываются сплавы титана с никелем, которые можно отливать традиционным методом (такой сплав выделяет очень мало ионов никеля и хорошо соединяется с фарфором). Новые методы создания несъемных протезов (в первую очередь коронок и мостовидных протезов) по технологии CAD/САМ (компьютерное моделирование/компьютерное фрезерование) сразу устраняет все проблемы литья. Съемные зубные протезы с тонколистовыми титановыми базисами толщиной 0,3-0,7 мм имеют следующие основные преимущества перед протезами с базисами из других материалов: — абсолютную инертность к тканям полости рта, что полностью исключает возможность аллергической реакции на никель и хром, входящие в состав металлических базисов из других сплавов; — полное отсутствие токсического, термоизолирующего и аллергического воздействия, свойственного пластмассовым базисам; — малую толщину и массу при достаточной жесткости базиса благодаря высокой удельной прочности титана; — высокую точность воспроизведения мельчайших деталей рельефа протезного ложа, недостижимую для пластмассовых и литых базисов из других металлов; — существенное облегчение в привыкании пациента к протезу, сохранение хорошей дикции и восприятия вкуса пиши. Исходный тестовый контроль: Вариант 1 1). Во всех сплавах висмута содержится: 1) 40-50%; 2) 10-15%; 3) 80-90%; 4) 60-80%.
2). Вещества, полученные путем сплавления двух или более элементов. 1) пластмасса; 2) сплавы; 3) железо; 4) воск.
3).Сплав золота 900-й пробы, плавится при: 1) t = 1064оС; 2) t = 1164оС; 3) t = 164оС; 4) t = 464оС.
4). Температура плавления сплава на основе серебра и палладия составляет: 1) 1100 - 1200°; 2) 110 - 120°; 3)1500 - 1800°; 4)2200 - 3200°.
5). Сплавом на основе меди, является: 1) латунь; 2) ПД-250; 3) бронза; 4) Виталлиум.
6). Для изготовления ортодонтических аппаратов, применяют 1) проволоку из нержавеющей стали; 2) проволоку из золота; 3) проволоку из серебра;
7). Припой должен иметь температуру плавления: 1) ниже температуры плавления спаиваемых материалов; 2) выше температуры плавления спаиваемых материалов; 3) не имеет значения.
8). Существование одного металла в различных кристаллических формах (модификациях) при разных температурах называется: 1) полиморфизмом; 2) аллотропией; 3) мономорфизмом; 4) верно а и б.
9). Хром является металлом: 1) полиморфным; 2) изоморфным; 3) мономорфным; 4) верно б и в.
10). По количеству компонентов различают сплавы: 1) однокомпонентные; 2) двухкомпонентные; 3) трехкомпонентные; 4) верно б и в.
Вариант 2 1). Для изготовления ортодонтических аппаратов, применяют 1) проволоку из нержавеющей стали; 2) проволоку из золота; 3) проволоку из серебра;
2.) Вещества, полученные путем сплавления двух или более элементов. 1) пластмасса; 2) сплавы; 3) железо; 4) воск.
3. При протяжке гильз и литье из дисков теряется золота до: 1) 2%; 2) 5%; 3) 1%; 4) 10%.
4). Чистое золото обозначается: 1) 99,99-й пробы; 2) 199,99-й пробы; 3) 100,99-й пробы; 4) 10,99-й пробы.
5). Сплавом на основе серебра, является: 1) бронза; 2) ПД-250; 3) Мельхиор; 4) Виталлиум.
6). Температура плавления сплавов на основе серебра и палладия составляет: 1) 1100 - 1200°; 2) 110 - 120°; 3)1500 - 1800°; 4) 2200 - 3200°.
7). Припой должен иметь температуру плавления: 1) ниже температуры плавления спаиваемых материалов; 2) выше температуры плавления спаиваемых материалов; 3) не имеет значения.
8). Переход металла из одного строения в другое называют: 1) полиморфным превращением; 2) аллотропическим превращением; 3) мономорфическим превращением; 4) верно а и б.
9). Никель является металлом: 1) полиморфным; 2) изоморфным; 3) мономорфным; 4) верно б и в.
10). По количеству компонентов различают сплавы: 1) изоморфные; 2) однокомпонентные; 3) двукомпонентные; 4) полиморфные.
Вариант 3 1 Во всех сплавах висмута содержится: 1) 40-50%; 2) 10-15%; 3) 80-90%; 4) 60-80%.
2.) Чистое золото обозначается: 1) 100,99-й пробы; 2) 199,99-й пробы; 3) 99,99-й пробы; 4) 10,99-й пробы.
3). Содержание меди в латуне: 1) не более 20%; 2) не мене 50%; 3) не менее 80%; 4) не более 30%.
4). При протяжке гильз и литье из дисков теряется золота до: 1) 2%; 2) 5%; 3) 1%; 4) 10%.
5). Сплавом на основе меди и цинка, является: 1) бронза; 2) ПД-250; 3) латунь; 4) Виталлиум
6). Состав ПД-190: 1) палладий - 24,5%, серебро - 72,1%; 2) палладий - 18,5%, серебро - 76,0%; 3) палладий - 14,5%, серебро - 84,1%; 4) палладий - 13,5%, серебро - 53,9%
7). Температура плавления твердого припоя составляет: 1) 3000о; 2) 8000о; 3) 1100о; 4) 5000о.
8). Металлы, имеющие только один тип кристаллической решетки, называют: 1) изоморфными; 2) алотропическими; 3) полиморфными; 4) верно а и б.
9). Железо является металлом: 1) полиморфным; 2) изоморфным; 3) мономорфным; 4) верно б и в.
10). По количеству компонентов различают сплавы: 1) изоморфные; 2) однокомпонентные; 3) полиморфные; 4) многокомпонентные. Итоговый тестовый контроль: Вариант 1 1. Температура плавления мягкого припоя составляет 1) 180-230˚С; 2) 100-130˚С 3) 30-120˚С; 4) 30-50˚С.
2). Проволоку из нержавеющей стали применяют для 1) каркаса бюгельного протеза; 2) кламмеров, ортодонтических аппаратов 3) штампов, капп; 4) армирования.
3). Сплавы легкоплавких металлов применяют для: 1) каркаса бюгельного протеза; 2) кламмеров, ортодонтических аппаратов 3) штампов, капп; 4) армирования.
4). Серебряно-паладиевый сплав имеет один недостаток: 1) подвергается коррозии; 2) рассасывается 3) подвергается разрушению; 4) является очень твердым.
5). Латунь является сплавом на основе: 1) меди и цинка; 2) алюминия; 3) золота; 4) никеля.
6) К конструктивной группе сплавов относят 1) припои 2) сплавы на основания золота 3) проволока 4) металлы и сплавы для штампов
7) К конструктивной группе сплавов относят 1) припои 2) хромокобальтовые сплавы 3) проволока 4) металлы и сплавы для штампов
8). Способность материалов сопротивляться коррозии называют: 1) коррозионной стойкостью; 2) коррозионной усталостью; 3) рекристализацией; 4) верно а и б.
9). Из нержавеющей стали 20Х18Н9Т фабричным способом изготавливаются: 1) стандартные гильзы для штампованных коронок; 2) кламмеры из проволоки круглого; 3) эластичные нержавеющие матрицы для контурных пломб; 4) верно а, б, в.
10). Сплав золота 900-й пробы используется при протезировании: 1) коронками и мостовидными протезами; 2) бюгельными протезами; 3) имплантатами; 4) вкладками.
Вариант 2 1). Серебряно-паладиевый сплав имеет один недостаток: 1) подвергается коррозии; 2) рассасывается 3) подвергается разрушению; 4) является очень твердым.
2). Латунь является сплавом на основе: 1) меди и цинка; 2) аллюминия; 3) золота; 4) никеля.
3). К сплавам на основе золота относят: 1) «Виталлиум» 2) золото 900-й пробы; 3) ПД-250; 4) «Вирон»
4). К сплавам на основе золота относят: 1) «Виталлиум» 2) золото 750-й пробы; 3) ПД-250; 4) «Вирон»
5). К хромокобальтовым сплавам относится 1) «Виталлиум» 2) золото 900-й пробы; 3) ПД-250; 4) золото 750-й пробы.
6) К вспомогательной группе сплавов относят 1) припои 2) хромокобальтовые сплавы 3) сплавы из нержавеющей стали 4) сплавы на основе серебра и палладия
7) Температура плавления мягкого припоя составляет: 1) 180-230˚С; 2) 100-130˚С 3) 80-120˚С; 4) 30-50˚С и.
8). Понижение предела выносливости металла или сплава при одновременном воздействии циклических напряжений и коррозионной среды называют: 1) коррозионной стойкостью; 2) коррозионной усталостью; 3) рекристализацией; 4) верно а и б.
9). Из нержавеющей стали 25Х18Н102С фабричным способом изготавливаются: 1) зубы стальные (боковые верхние и нижние) для паяных несъемных зубных протезов; 2) каркасы стальные для мостовидных протезов с последующей их облицовкой полимером; 3) проволоку диаметром от 0,6 до 2,0 мм; 4) верно а, б и в.
10). Сплав золота 750-й пробы применяется для изготовления: 1) каркасов дуговых (бюгельных) протезов; 2) кламмеров, вкладок; 3) литых коронок и мостовидных протезов; 4) верно а и б.
Вариант 3 1) К хромокобальтовым сплавам относится а 1) «Виталлиум» 2) Золото 900-й пробы; 3) ПД-250; 4) Золото 750-й пробы.
2) Сплавы легкоплавких металов применяют для: 1) каркаса бюгельного протеза; 2) кламмеров, ортодонтических аппаратов 3) штампов, капп; 4) армирования.
3) К вспомогательной группе сплавов относят 1) припои 2) хромокобальтовые сплавы 3) сплавы из нержавеющей стали 4) сплавы на основе серебра и палладия
4) Латунь является сплавом на основе: 1) меди и цинка; 2) алюминия; 3) золота; 4) никеля.
5) Основные достоинства золота заключаются в: 1) подвергается коррозии; 2) рассасывается 3) подвергается разрушению; 4) не подвергается коррозии и обладает высокой прочностью.
6) К конструктивной группе сплавов относят 1) припои 2) сплавы на основания золота 3) проволока 4) металлы и сплавы для штампов
7) К конструктивной группе сплавов относят 1) припои 2) хромокобальтовые сплавы 3) проволока 4) металлы и сплавы для штампов
8). Различают следующие формы коррозионного разрушения: 1) равномерную коррозию; 2) местную коррозию; 3) межкристаллическую коррозию; 4) верно а, б, в.
9). Наиболее популярным никелехромовым сплавом является: 1) Вирон-88; 2) Виталлиум; 3) Сплав супер ТЗ; 4) верно б и в.
10). По международным стандартам (ISO) токсичными являются сплавы: 1) содержащие более 1% никеля; 2) содержащие более 1% хрома; 3) содержащие более 1% кобольта; 4) содержащие более 1% молибдена. Ситуационные задачи: В отделение ортопедической стоматологии обратилась пациентка П. с жалобами на отсутствие зубов. И наличие аллергической реакции на металлические зубные протезы. Пациентке показано изготовление металлических мостовидных протезов. 1. Подберите материал для изготовления данных конструкций? 2. К какой группе материалов относится выбранный вами материал? 3. Какие ортопедические конструкции можно изготовить из данного материала?
Вопросы для самоподготовки. 1. Виды металлов, применяемых в ортопедической стоматологии? 2. Сплавы, применяемые в ортопедической стоматологии? 3. Виды, классификация сплавов? 4. Физико – механические свойства металлов и сплавов? 5. Применение благородных металлов и сплавов в ортопедической стоматологии? 6. Применение неблагородных металлов и сплавов в ортопедической стоматологии? 7. Дайте определение терминам коррозия, коррозийная усталость, коррозийная стойкость? Перечень практических умений: Произвести подбор метало и сплавов для изготовления металлических ортопедических конструкций.
Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 2703 | Нарушение авторских прав |