Любое производство керамики складывается из следующих технологических стадий: - подготовка сырьевых материалов (дробление);

Приготовление керамической массы;

Формование изделий;

Декорирование.

Керамическая технология предъявляет жесткие требования к однородности керамической массы, ее влажности, тонкости измельчения сырьевых компонентов, к зерновому составу материалов.

Способы приготовления керамической массы

Керамическая масса должна представлять собой технически однородную смесь, соответствующую данному рецепты. Она должна быть хорошо перемешана, равномерно увлажена и обеспечивает формование из нее полуфабриката изделий, соответствующей формы.

Существуют четыре способа приготовления керамических масс:

Сухой - приготовление сухих порошков;

Пластический;

Шликерный;

Комбинированный.

Выбор способа приготовления керамической массы определяется свойствами исходного сырья. Составом шихты, размерами и формой изготавливаемых изделий и требованиями к готовой продукции.

Сухой способ применяется тогда, когда глина малопластична, трудно перерабатываема и имеет высокую чувствительности к сушке.

Пластический способ, самый древний, используется для глины, которая легко набухает, имеет высокие пластические свойства и хорошо перемешивается с каменистыми отощителями и плавнями. Такую массу можно получить двумя способами:

Из предварительно полученных сухих порошков с последующим увлажнением до 16…25% влажности;

Обезвоживанием шликера с влажностью около 40% до 16…25% (комбинированный способ).

Шликерный способ используют для получения литейного шликера.

Способы формования изделий

Способы формования керамических изделий определяют в основном свойствами керамической массы, видом, формой и требованием готовых изделий, назначение любого способа формования - предать плотность, размер и необходимую прочность полуфабрикату. Существует три принципиально различающихся способа формования:

Полусухое прессование из сухих пресс-порошков с влажностью массы 4-11%;

Пластическое формование изделий с влажностью массы 16-25%;

Литье изделий из литейных шликеров.

Полусухое прессование применяют, когда необходимо получать изделия с точными размерами и правильной формы. Это обеспечивает получение изделий с высокой прочностью и низкой влажностью, что позволяет исключить стадию сушки, совместив его с обжигом. Этот способ применяют в технологии кирпича, огнеупорных изделий, облицовочной и половой плитки, декоративных изделий.

Пластичный способ формования является самым древним и самым распространенным. Его широко применяют в производстве различных видов керамики - фарфора, фаянса.

Для пластичного формования в промышленном производстве применяют машинные способы формования:

Выдавливание массы через мундштук пресса;

Штемпельное прессование;

Раскатка в теле вращения;

Формование вращающимися роликами.

Для получений декоративно-художественных изделий применяются лепка, набивка, раскатка и выдавливание.

Литье изделий из литейных шликеров имеет три разновидности:

Литье из водных шликеров;

Горячее литье с использованием термопластического связующего (парафина);

Литье тонких пленок из шликера на полимерных связующих.

Наиболее распространен и широко применим способ шликерного литья из водных суспензий. Его применяют при формовании тонкой, декоративной и художественной керамики, в том числе тонкостенных изделий и изделий сложной формы.

Массы для гончарных изделий

Гончарными называются изделия с пористым черепком, изготовленные из природноокрашенных глин путем ручного формования на вращающемся гончарном круге. Гончарный способ производства керамической посуды - один из самых древних. Древние китайские фарфоровые изделия также формовались гончарами.
Для формовки изделий на гончарном круге керамическая масса должна обладать достаточной пластичностью, не деформироваться под действием собственного веса, не содержать посторонних включений (особенно извести), выдерживать сушку и обжиг без деформаций и трещин. Иногда всем этим требованиям отвечает природная глина без каких-либо добавок. Гончарные керамические изделия, как правило, окрашены в цвет от серо-желтого до темно-красного в зависимости от содержания оксида железа (РезОэ).
Глины для гончарных изделий обычно содержат глинистые минералы, кварц,полевой шпат, карбонаты кальция и магния, оксиды железа, соединения щелочных металлов,растворимые соли, органические вещества. В качестве отощающих добавок к гончарным глинам добавляют кварцевый песок (лучше речной, различных фракций), шамот той же массы, мел для лучшего сцепления с черепком глазури. Гончарные изделия могут быть декорированы ангобами, неглазурованными и покрытыми глазурью, обжигаются при температуре от 700°С (неглазурованные) до 1000°С (в зависимости от температуры плавления глазури).
После обжига на 1040-1050°С водопоглощение черепка составляет 14-15%. Обжиг может быть двукратным и если позволяет глина-однократным. Для декорирования используется бессвинцовые стронциевые глазури.

Терракотовые массы

Терракота - неглазурованные пористые керамические изделия из
глин, создающих однотонную ровную окраску черепка после обжига. Пористость изделий колеблется от до 12% и более. Обычные цвета терракоты от желтого до красно-коричневого, при восстановительном обжиге от светлосерого до темно-серого. В терракотовые массы часто добавляют шамот. Из них изготавливаются архитектурные, садово-парковые украшения, скульптуру, изделия интерьерного характера. Для изготовления терракоты применяют глины, не содержащие растворимые в воде соли, так как в противном случае на поверхностиизделия после обжига образуются светлые пятна (выцветы).

Для изменения цвета черепка в терракотовые массы иногда вводят оксиды металлов: железа, хрома, марганца, кобальта и др., керамические пигменты, или изделия покрывают ангобами. Обжигают терракоту один раз, обычно до 1000°С, не доводя черепок до спекания. Газовый и температурный режим обжига существенным образом влияют на цвет и чистоту тона терракотовых изделий.

Терракотовая масса для отминки и литья (ЛВХПУ):
Глина кембрийская (Пулково)-50%
Тонкий шамот той же глины -25%
Мел -25%
Приготовляется способом мокрого помола, процеживается, при необходимости обезвоживается. Используется для отминки терракотовых скульптур, архитектурных деталей для литья ваз. После обжига до 900-950°С дает общую усадку 5-6%. Пористость при обжиге на 900°С-21%. Формовочная влажность- 21-22%, Литейный шликер содержит 41,5% воды, 0,2% соды и 0,3% жидкого стекла. Из этой массы можно отливать вазы высотой до 1 метра.

Терракотовая многошамотная маса для формовки и литья (ЛВХПУ):
Глина Часов-Ярская - 40%
Тонкий шамот той же глины-60%
Светлая масса, пригодна для формования декоративных панно, настенных блюд, крупных садовых ваз и т.д. Рабочая влажность-22%. При обжиге на 900-950"С Дает общую усадку -6%, пористость- 18%. Масса термостойка и допускает резкое охлаждение. Масса удовлтворительно ведет себя и в шликерном состоянии при 40% воды и 0,2% соды, но при более тонком помоле шамота и увеличении содержания глины за счет шамота. Шамот, используемый в формовочной массе не должен быть одного зернового состава. Например:
40% фракции от 1,5 до 0,5мм и 60% фракции от 0,5 до 0,3мм к общему весу шамота.

Терракотовая масса для отминки и литья (БГТХИ):
Глина Гайдуковская-75%
Шамот той же глины-25%
После обжига на 900-950°С изделия приобретают красивый "терракотовый" цвет. Изделия необходимо обжигать в электропечи или в муфельной газовой печи, так как даже при слабом восстановительном пламени образуется грязно-желтый цвет.

Каменные массы

Каменные изделия изготавливаются из масс, в состав которых входят тугоплавкие и огнеупорные глины, обладающее большим интервалом между температурой спекания и началом деформации (интервал спекания). Интервал спекания каменнодельных глин составляет 300-500°С (у гончарных масс 50-100°С). В состав каменных масс кроме глины входят плавни, отощающие материалы, иногда красители. Каменные изделия обжигаются дважды, первый обжиг (утильный) на 900°С, политой- П50-1300°С. В качестве плавня часто используется нефелиновые сиениты, что обуславливает окраску каменных масс и снижает температуру их обжига.
Составы масс и технология производства каменных изделий сходны с производством фарфора. Отличие в том, что для каменных изделий используется низкосортное сырье, содержащее большое количество примесей. Водопоглощение каменных изделий 3-5%. Каменные изделия зачастую глазуруют полевошпатовой глазурью.

Светлая масса для декоративных изделий:
Каменнодельная глина -33%
Кварцевый песок -25%
Полевой шпат-25%
Каолин -17%
Для изготовления этой массы используют отмученные глины.
Масса тонко измельчается. Изделия формуются пластическим формованием на формовочных станках и литьем гипсовые формы. Утильный обжиг- 900°С, политой- 1160-1250°С в зависимости от температуры плавления глазури.

Масса для изделий типа веджвудских:
Кварцевый песок -10,9%
Каолин обогащенный -10,9%
Тяжелый шпат (ВаSО4) -46,7%
Глина белая пластичная -14%
Пегматит -15,6%
Гипс -1,9%
Изделия из этой массы глазуруют только изнутри. Основная белая масса декорируется той же массой, но с добавлением красителя. Обжиг однократный при температуре 1280-1300°С.

Состав лещадочной массы ПО "МИНСКСТРОЙМАТЕРИАЛЫ":
Глина Веселовская -16%
Глинозем -4,5%
Тальк -21%
Каолин просяновский -16,5%
Шамот высокоглиноземистый -42%
Масса термостойкая, пригодная для литья, отминки технических и художественных изделий. Усадка в обжиге 2,2%. Водопоглощение после обжига 1 ЗООС составляет 14-16%. После обжига масса имеет красивый желтоватый цвет.

Масса для тонкокаменных изделий (БГТХИ):
Глина Часов-Ярская -25%
Каолин -15%
Кварцевый песок -25%
Пегматит -25%
Шамот-10%
Утильный обжиг -900°С
Политой -1200°С

Массы для фарфоровых изделий

Фарфоровые изделия отличаются тонким помолом исходных компонентов массы, высокой температурой обжига, белизной, просвечиваемостью, отсутствием открытой пористости, высокой прочностью, термической и химической устойчивостью. Фарфоровые массы состоят из тонких смесей каолина, кварца, полевого шпата и др. алюмосиликатов. Основная прелесть фарфора- белизна и просвечиваемость, поэтому для изготовления фарфоровых изделий применяется наиболее чистое керамическое сырье. Для повышения пластичности массы часть каолина иногда заменяют высокопластичной белой огнеупорной глиной или бентонитом. В зависимости от состава массы и температуры обжига различают твердый фарфор, обжигаемый при температуре 1350-1450°С и выше и мягкий фарфор, температура обжига которого ниже1350°С. По сравнению с мягким твердый фарфор содержит больше каолина и меньше полевого шпата (до36% и до 28% полевого шпата соответственно). Мягкий фарфор делят на полевошпатовый, низкотемпературный (выокополевошпатовый), фриттовый, костяной и др.
Первый обжиг твердого фарфора производится до температуры 850-950°С. Костяной фарфор производится из масс, содержащих костяную золу, фосфорнокислый кальций, полевой шпат и др. Обжигается вначале при температуре 1230-1250°С, затем при температуре плавления глазури 1050-1150°С. Фриттовый фарфор содержит щелочные легкоплавкие фритты, сплавленные из кварцевого песка, соды, поташа, селитры, гипса и др. материалов. Обжиг фриттового фарфора производится вначале при более высокой температуре (1200-1300°С), а при более низкой. Низкотемпературный фарфор изготавливается из низкоспекающихся масс и покрывается белой глухой циркониевой глазурью. Основными компонентами для его изготовления служат каолин, бентонит, пегматит, глинозем, доломит и др. материалы. Черепок спекается, обжигается однократно при температуре 1160-1180°С, водопоглощение до 0.5%.
Полуфарфор характеризуется белым или окрашенным плотным полуспекшимся черепком, покрытым полупрозрачной или цветной глазурьб. По составу и температуре обжига занимает промежуточное положение между фарфором и твердым полевошпатным фаянсом. Водопоглощение составляет 5-8%. Обжиг изделий при температуре 1150-1250°С.
Фарфоровые изделия должны иметь спекшийся черепок, покрытый бесцветной прозрачной глазурью, иногда специально окрашенный черепок, или специально покрываются цветными глазурями. Белизна фарфора в настоящее время регламентируется стандартом и составляет 55-68%.
Изделия изготавливаются гладкими или с рельефом, с ровным или фигурным краем, декорируются подглазурными и надглазурными керамическими красками, деколью, люстрами, препаратами драгоценных металлов и др.
Изготавливаются фарфоровые изделия в основном двумя способами: литьем и формованием с помощью шаблона в гипсовых формах. Изделия из костяного и фриттового фарфора, ввиду отсутствия или малого количества пластичных материалов в составе, изготавливаются только литьем, иногда с клеящими добавками. Механическая прочность мягкого фарфора в полтора раза меньше твердого.
Твердый фарфор, в зависимости от назначения делится на 3 группы:
1.Хозяйственный и художественный (посуда, статуэтки, вазы).
2.Электротехнический (изоляторы).
3.Химический фарфор (лабораторная посуда и др.).
Наиболее вредные примеси фарфора- Fe2O3 и ТiO2 . Для улучшения формовочных свойств в фарфоровою массу наряду с каолином вводят высокопластичные беложгущиеся огнеупорные глины и пластификаторы (4-5% бентонита). В качестве плавней для производства фарфора применяют полевой шпат или пегматит. Иногда для усиления просвечиваемости дополнительно вводят доломит, известковый шпат и др.
Для обеспечения высокого качества изделий сырьевые материалы подвергаются тонкому помолу, тонина которого контролируется ситом 10000 отв/см2.
Вследствие очень малого интервала спекания фриттового фарфора для предотвращения деформаций обжиг изделий ведут в специальных глиняных формах, с подставками. Брак изделий после обжига часто превышает 50%.
Костяной фарфор отличается высокой белизной, просвечиваемостью и декоративностью, но такой фарфор легко деформируется в обжиге. Сгдепьные виды костяного неглазурованного фарфора носят название париана (малопрозрачный материал с желтоватым оттенком) и каррары (напоминают белый каррарский мрамор). Применяют костяной фарфор для изготовления чайных и кофейных сервизов, а также бисквитных скульптур. Для изготовления столовой посуды этот материал не применяют, так как он неустойчив к действию кислот и щелочей.
Высокополевшпатовый фарфор напоминает твердый фарфор и отличается меньшим содержаним глинистого вещества и большим содержанием кварца и полевого шпата. Производится по схеме производства твердого фарфора, причем температура первого обжига составляет 950-1000°С, а второго 1250-1300°С. Обладает меньшей механической прочностью и термостойкостью, чем фарфор, но имеет большую просвечиваемость и большие декоративные возможности (ниже температура политого обжига). Применяется для изготовления дорогих сервизов, скульптур и т.д.
Фарфоровые массы в отдельных случаях можно окрашивать керамическими пигментами на основе кобальта, хрома, никеля и др. в зависимости от максимальной температуры обжига. Готовые фарфоровые массы можно использовать в качестве материала для изготовления декоративных изделий с кристаллическими и матовыми глазурями, обжигая их при температуре 1100-1200Т.

Твердый фарфор (сервизный) з-да им. Ломоносова

Каолин просяновский -20%
Каолин глуховецкий -18%
Кварцевый песок -26%
Полевой шпат -18%
Глина веселовская -11%
Фарфоровый бой(политой) -4%
Фарфоровый бой(утельный) -3%
Температура обжига -1380-1400°С.

Мягкий фарфор для скульптурных изделий:

Каолин глуховецкий -22%
Кварцевый песок -22,5%
Полевой шпат -36%
Глина веселовская -16,5%
Фарфоровый бой (утельный) -3%
Температура обжига 1250-1280°С.

Английский мягкий костяной фарфор:

Каолин -20-45%
Кварц -9/2%
Полевой шпат -8-22%
Костяная мука -60-20%
Первый обжиг -1230°С.
Политой обжиг -1080-1140°С.

Французкий мягкий фриттовый фарфор:

Мел -17%
Мергель известковый -8%
Фритта -75%
Состав фритты:
Плавленная селитра -22%
Поваренная соль -7%
Аммиачные квасцы -4%
Сода -35%
Кварцевый песок -60%
Температура первого обжига -1120-1300°С.
Второй более низкий на температуру плавления глазури.

Костяной завод им. Ломоносова:

Костяная зола прокал. при -1350°С -50%
Полевой шпат-20%
Веселовская глина -10%
Каолин -20%
Первый обжиг -850°С.
Политой -1250°С.

ФАЯНСОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Отличаются белым или свелоокрашенным черепком, покрытым прозрачной, глухой цветной легкоплавкой глазурью, которая делает его непроницаемым для жидкостей и газов. Декорируются фаянсовые изделия подглазурными и надглазурными красками, растворами солей цветных металлов, ангобами/ препараторами драгоценных металлов и др. Посуда может изготавливаться гладкой или рельефной, с ровным или фигурным краем.

По своим физико-химическим и гигиеническим свойствам фаянс значительно уступает полуфарфору и в особенности фарфору. Водопоглощение фаянса составляет 9-12%.
Для изготовления фаянсовых изделий используют беложгущиеся пластичные огнеупорные глины, каолин и кварцевые материалы сдобавлением полевого шпата или углекислых материалов, например мела, извести, доломита, магнезита.

Фаянсовые изделия в зависимости от состава делятся на твердый, глинистый и известковый (мягкий) фаянс.
Известково-шамотный фаянс: Масса пригодна для изготовления литьем декоративных изделий с белым черепком. Известь в составе способствует использованию глазурей разного состава, изделия могут обжигаться без деформаций в интервале 1000-1200°С с уплотнением черепка и падением водопоглощения с повышением температуры.

Состав массы (в %) :
Глина веселовская -27%
Каолин -14%
Кварцевый песок -30%
Мел -5%
Шамот -24%
Глинистые фаянсы. По характеру черепка близки к гончарным изделиям, но цвет черепка желтоватый, тонкозернистый в изломе. Для этих изделий применяют как прозрачные цветные, так и заглушенные глазури. Обжиг производится при температуре 920-960°С.

Состав массы (в %):
Глина свеложгущаяся огнеупорная -75-85%
Кремень или кварц -15-25%
Твердый фаянс. Пористость твердого фаянса 9-12%. Первый обжиг производят при 1250-1280°С/ второй (политой)- при 1100-1180°С.

использование легкоплавких глазурей расширяет возможности декорирования фаянса по сравнению с фарфором.

Состав массы (в %):
Глина веселовская -32%
Каолин -31%
Кварцевый песок -29%
Фаянсовый бой -8%.

КЕРАМИЧЕСКИЕ МАССЫ

Керамические массы - смеси различных глин, каолинов и многих других минералов. Массы являются основой любого керамического изделия и определяют практически все его свойства.

Часто пластичные керамические массы называют просто "глинами", пластичные массы, содержащие крупную крошку - "шамотами", массы в жидком виде - "шликером", и, наконец, массы в сухом виде - "порошком".

При наличии в мастерской массоприготовительного оборудования возможна корректировка формовочных, сушильных, обжиговых свойств любой массы, а также составление собственных рецептур на базе имеющихся масс и исходных материалов. Желательно иметь глиномялку, в идеале с вакуумированием. Хорошим подспорьем является устройство для роспуска в воде сухих или пластичных материалов. Полный набор оборудования включает шаровые мельницы, фильтр-пресс, вакуумную глиномялку, устройства для роспуска, а также перемешивания и хранения жидких масс.

Керамические массы имеют множество характеристик. Некоторые важны для формования изделий, другие - для получения требуемых свойств конечного изделия, есть и такие, которые носят "скрытый" характер и проявляют себя в особых случаях или через большое время.

ИНТЕРВАЛ ОБЖИГА - эта характеристика важна, если в производстве существуют ограничения на температуру обжига. Минимальная температура это такая, ниже которой заведомо не получится прочный черепок. Ниже нижней температуры обжиг может быть проведен только в "образовательных" целях, например, в детской студии. Максимальная температура - такая температура, выше которой начинается заметная деформация изделия, вспучивание и т.п. явления.

ЦВЕТ ЧЕРЕПКА - цвет после обжига (исходная глина часто бывает другого цвета). Терракоту изготавливают исключительно из красножгущихся глин, майолику - из красно-, светло- и беложгущихся глин, фаянс и фарфор - только из беложгущихся глин, для каменных изделий цвет черепка не имеет значения.

ФАКТУРА ЧЕРЕПКА. Т.н."глины" обычно имеют ровную гладкую поверхность, "шамоты" - гладкую или зернистую. Бывают массы, поверхность которых после обжига напоминает песчаник, мрамор, гранит. Некоторые массы допускают лощение.

ТЕХНИКА ФОРМОВАНИЯ. Есть глины, чрезвычайно удобные для лепки, или для формования на гончарном круге, или для набивки толстостенных изделий. Различия здесь во многом условны и определяются опытом. Шликеры (литейные массы) пригодны исключительно для литья в гипсовые формы.

ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ (плотность черепка) - числовая характеристика, указывающая на количество открытых пор в обожженном черепке. Чем меньше водопоглощение, тем плотнее и прочнее черепок. Фарфоровый черепок должен иметь водопоглощение точно меньше 1%. Такой же плотной обязана быть каменная масса. Крайне редко встречается водопоглощение свыше 20%, допустимое для декоративной майолики.

УСАДКА. Уменьшение размеров изделия в процессе сушки (воздушная усадка) и обжига (огневая усадка). Чем меньше усадка, тем меньше вероятность деформации изделия. Шамотные массы имеют, как правило, небольшую усадку.

ОТНОШЕНИЕ К СУШКЕ. Тонкие массы, содержащие в составе значительные количества глины, затрудняют выход паров воды из толщи отформованного изделия, часто имеют большую воздушную усадку. Такие массы чувствительны к режиму сушки. Тощие массы легче пропускают воду, меньше усаживаются, поэтому менее чувствительны к сушке. Легче всего переносят сушку шамотные массы, из них можно формовать изделия с толстыми стенками.

МОРОЗОСТОЙКОСТЬ. Эта характеристика относится к изделию в целом. Многие массы морозостойки сами по себе, но глазури на них могут начать шелушиться через 2-3 зимы.

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ (КТР) характеризует относительное расширение при нагреве на 1 градус. Важен не сам КТР, а его соотношение с КТР глазури. Большинство глазурей будет выходить без цека, если КТР черепка составляет 60-65 (на 10 в минус седьмой степени). КТР определяется составом массы и условиями ее обжига.

Беложгущиеся массы
Беложгущиеся массы необходимы для получения изделий белого цвета или изделий, на которых цветная роспись и цветные глазури выглядят особенно насыщенно и ярко.
Основные характеристики.

ТИП МАССЫ - некоторое условное название, характеризующее общий набор свойств массы. Широкопринятыми типами являются:

- "белая глина"

Понятие фарфор в настоящее время охватывает очень широкий круг материалов на основе беложгущихся глин, каолинов и полевых шпатов. Температура созревания колеблется от 1200 до 1350С. Общее - плотный, почти стекловидный, почти белый черепок. Тонкостенный фарфор обладает просвечиваемостью.

Фаянсом называют массы, похожие на фарфор, но дающие белый черепок с остаточной пористостью после обжига. Существуют твердые фаянсы (вообще без плавней) и полевошпатовые фаянсы. Термин "фаянс" принят в России и может быть воспринят иначе керамистами других стран.

Так называемые "белые глины" представляют собой специальные составы с очень разной температурой обжига, определяемой изготовителем.

Некоторые шамотированные массы по цвету черепка после обжига тоже могут быть отнесены к беложгущимся.

Основной поставщик керамических масс для ООО «Керамика Гжели» - ООО «Керамические массы Донбасса»

По заявкам потребителей марка массы может подразделяться на дополнительные подмарки в пределах требований к физико-химическим свойствам данной марки, что обозначается прибавлением цифрового и (или) буквенного индекса. Требования к подмаркам: цифра в наименовании обозначает физико-химические свойства подмарок, буква в наименовании обозначает рекомендуемый метод изготовления изделий из данной массы (Л-для шликерного литья, И - для изостатического прессования, П или Ф - для пластического формования) – указываются в спецификации к договору-контракту. Пример записи обозначения массы полуфарфоровой для шликерного литья ПФ при заказе и в другой технологической документации: «Масса керамическая ПФЛ-1, ТУ У 14.2-32359731-001:2006»

Развитие керамических материалов

В перечень самых востребованных материалов неорганического происхождения входит керамика. Понятие «керамика» используют к различным видам сырья, в том числе к окислам металлов, а также к их соединениям. В состав стоматологической керамики входят преимущественно оксиды металлов и иные «классические» материалы. Но стремление улучшить эстетические параметры реставрации послужило толчком к разработке различного керамического сырья.

Керамику, применяемую в стоматологической сфере, подразделяют на несколько разновидностей по составу, методу производства, температурным показателям, при которых выполняется ее обжиг. Большая часть керамик основывается на полевом шпате и применяется в целях реставрации. Несмотря на это эстетические достоинства цельно-кермического восстановления стали причиной появления In-Ceram, Dicor и других современных систем.

Разновидности керамических материалов

Керамический материал, основный на шпагате, подразделяется по температуре, при которой совершается ее обжиг. Высокотемпературная разновидность керамики применяется в основном для создания зубных протезов. Обжиг в таких случаях выполняется при температурном режиме от 1260 до 1400 градусов. Средне температурную разновидность используют в жакетном восстановлении (обжигает при температуре от 1080 до 1260 градусов). Низкотемпературный вид входит в состав материалов для создания металлокерамических реставраций (режим обжига минимальный и находится в пределах 900-1000 градусов). Существует еще четвертая разновидность ультра низкотемпературная (диапазон обжига 650-850 градусов).

Из большого количества материалов, применяемых стоматологами для реставрации зубов, керамика обладает лучшими качествами для воссоздания оттенка и облика зубного ряда. Ее обработкой занимаются квалифицированные техники – это своего рода искусство. При помощи этого сырья формируются зубы ничем не отличаются от натуральных, совпадающими с природными по цвету, конфигурации, текстуре.

Физические параметры керамического сырья идеальны для материалов, применяемых для зубной реставрации. Это дает возможность изготавливать презентабельные реставрации, стойкие к условиям эксплуатации в полости рта. Что касается механических параметров, то они лишь в какой-то степени подходят для создания искусственных зубов. Из этого можно сделать вывод: с керамикой нужно обращаться и применять так, чтобы нивелировать ее минусы.

Сфера применения стоматологической керамики

Керамическое сырье применяют в различных зубных реставрациях: при создании съемных челюстей, единичных коронок и не снимаемых протезов. Его используют и для производства виниров, вкладок и накладок, устанавливаемых с боковых сторон.

Фарфор является идеальным вариантом для реставрации, поскольку имеет стеклоподобные свойства и визуальное сходство с эмалью. От стекла он отличается тем, что все элементы последнего (преимущественно поташ с кварцем) подвержены плавлению, формируя светопроницаемое сырье. В керамике сдержатся вещества, не расплавляющиеся во время ее обжига (под воздействием высоких температур). Они представляют собой кристаллы, опоясанные расплавленными элементами, формируя пропускающую свет (но не полностью прозрачную) субстанцию. Такой материал может иметь как дисперсную, так и цельную аморфную фазу.

Керамика, применяемая стоматологами, базируется на составляющих, идентичных тем, что используются в бытовой и орнаментальной разновидности данного материала. В их состав входит полевой шпагат, а также кварц с каолином. Основное отличие в структуре между стоматологической и той, что используют для изготовления кухонной утвари, заключается в пропорциях ключевых составляющих. В стоматологической преобладает полевой шпагат, а в другой разновидности главным компонентом является глина.

Остановимся подробнее на полевом шпагате. Это кристаллический материал серого цвета, который встречается в горных породах в определенной местности. В его состав входит железо со слюдой. Первый компонент относится к примесям, его удаляют путем механического расщепления и зрительного обследования тонких пластов на присутствие примесей (они более насыщенные по цвету по сравнению с чистым шпагатом). Частицы чистого шпагата отбирают и перемалывают, измельчают до состояния порошка. Остатки железистых вкраплений ликвидируют на этой стадии, используя мощный магнит.

Кремнезем получают из кристаллов кварца. Его разогревают, а затем снижают температуру в прохладной воде так, чтобы на нем не образовалось трещин. После этого приступают к дроблению и размалыванию до порошкообразной консистенции. Точно так же как и с полевым шпагатом вкрапления железа нивелируют магнитами. Стоматологическая керамика содержит примерно 15% кварца. Он не меняется в процессе обжига и формирует слой кристаллов, влияющий на оптические качества. Благодаря кварцу ограничивается усадка на этапе обжига.

Следующий компонент, который нам предстоит рассмотреть – каолин, представляющий собой разновидность глины, добываемую со дна водоемов и на побережьях. Каолин обладает натуральным происхождением, он постоянно размывается водными потоками, растворяющими калий и образующими каолинит. Чистый каолин получают за счет промывания глины, ее последующего высушивания и просеивания. В результате получают мелкий белоснежный порошок. Данный элемент присутствует в составе стоматологической керамики в минимальном количестве (4%). Он связывает частички вещества. Смешиваясь с жидкостью, каолин приобретает клейкую субстанцию и объединяется частицы жидкого керамического сырья в единое целое. Это дает возможность технику работать с порошками и с жидкостями. В процессе обжига керамики каолин обволакивает неплавкие элементы и незначительно воздействует на объем материала.

Для создания реставраций на основе керамики, идентичных с натуральным цветом зубной эмали. Порошки смешивают с небольшой дозой окрашивающих пигментов. Эти красители (их называют цветными фриттами) получают из измельченных и смешанных со шпагатным порошком оксидов металлов. В дальнейшем эту смесь подвергают обжигу и сплавляют со стеклом. Окрашенное стекло опять перемалывают до состояния порошка. В большинстве случаев оксиды содержат железный оксид для получения коричневого цвета, медь для зеленоватого цвета, с помощью кобальта получают голубой, а благодаря марганцу фиолетовый. Титановый оксид дает возможность получать желтый колер. Что касается редкоземельных компонентов, то их добавляют в минимальных дозах для того, чтобы керамика приобрела флуоресцентные свойства, способность отражать ультрафиолетовые лучи также как натуральные зубы.

Процесс изготовления малоинвазивной керамической реставрации

Реставрации из цельной керамики изготавливают при помощи огнестойких моделей, создаваемых за счет дубляжа моделей, выполняющих рабочие функции. Для производства может быть использована и платиновая фольга. Ею обжимают модель, чтобы получить точную конфигурацию. Благодаря фольге или огнестойкой модели порошок удерживается в печке для обжига, не изменяет своей конфигурации в процессе термической обработки.

Профессиональные техники знают, как правильно работать с керамическим порошком, соединяют его с чистой водой (предварительно выбрав подходящий оттенок) и покрывают этой субстанцией огнестойкую модель либо фольгу. Порошок наносят при помощи тоненькой кисти. Первым идет слой дентина толщиной от 3 до 6 мм. Для конденсации влажных керамических частиц и получения плотной субстанции, вручную выполняют несильные вибрационные манипуляции. Излишки жидкости убирают впитывающей салфеткой. Слой дентина наносят с запасом, расширяя форму с целью компенсации существенной усадки, имеющей место в процессе обжига.

Чтобы получить эффект нескольких слоев и скорректировать усадку прибегают к повторным обжигам. Именно так добавляют эмалевый слой (как правило, более светлого цвета). Закончив с охлаждением реставрацию можно подогнать механически для придания требуемой конфигурации, посадки и габаритов.

После этого можно приступать к окончательному обжигу, завершающему плавку керамического сырья. На этой стадии усадка незначительная, поскольку ее большая часть приходится на первый обжиг. Важно следить за температурой и временем обработки при без вакуумном обжиге. Можно сделать «самоглазирующееся» покрытие над лицевой реставрационной поверхностью. Их альтернативных вариантов можно отметить нанесение глазури низкой плавки, ее обжигают отдельно. В процессе обжига температуру в печке нужно повышать постепенно, поскольку фарфор плохо проводит тепло. Интенсивное увеличение температурного режима способно прожечь наружный слой до того как оплавится внутренний. Условия обжига оказывают существенное влияние на свойства керамического сырья и надежность реставрации.

Свойства керамической массы

Керамику относят к категории материалов, обладающих хрупкой структурой, с невысокими пластичными свойствами. Ее прочность в момент сжатия составляет около 170 МПа. На изгибе этот параметр достигает 50-75 Мпа, а при растяжении примерно 25 Мпа. В значения других физических качеств входит модуль упругости (он равен 69-70 Гпа), а также коэффициент температурного расширения похожий на аналогичный параметр зубной структуры. Твердость поверхности выше, чем у натуральной эмали и составляет 460 KHN.

Как повысить прочность материала

Поскольку фарфор относится к хрупким материалам с невысокой способностью к растягиванию, для него характерно образование дефектов при его применении в реставрационных целях. Многие годы бытовало мнение, что жакетные коронки приходят в негодность после долгого использования. На внутренних поверхностях коронок, выполненных из керамического сырья появлялись микроскопические трещины. Дефекты возникали на этапе обжига и снижения температуры, ведь коронки постоянно подвергаются негативному воздействию в ротовой полости. Поверхность внутри коронки подвержена напору сил растяжения, что становится причиной разрастания таких трещинок, увеличения их размеров. Продолжая расти к внешней стороне коронки, они разрушают ее, делают не пригодной для дальнейшего использования.

Специалисты разрабатывали и применяли разные механизмы, направленные не уменьшение риска разрушения керамического изделия при повторных нагрузках. Эти механизмы повышали прочность коронок, обеспечивали им внутреннюю поддержку (слоям, максимально прилегающим к зубам). Для этой цели применяли специальные материалы, отличавшиеся высокой прочностью.

Один из самых действенных способов повышения прочности – применение каркаса, выполненного из металла. На него наносили и обжигали керамику. Данная методика считается самой успешной в изготовлении стойких к окклюзионному давлению керамических изделий.

У металлического каркаса есть только один мину и связан он с эстетикой. При использовании такой основы возникает необходимость в блокировке металлического оттенка, удаления его из зоны видимости. Но из-за этого возникают сложности в пограничных областях и в тонких слоях керамических изделий. Помимо этого железная основа существенно уменьшает светопроницаемость реставрации. Последние несколько лет применяется способ, предполагающий комбинацию железного основания с керамическими границами. Железный каркас обрезают, чтобы освободить пространство для цельнокерамических участков. Для обеспечения точности выполняется основательная подготовка. В настоящее время используются варианты, объединяющие керамику в порошкообразном состоянии с воском, моделирующим границы термической обработки.

Другой подход заключается в полном отказе от металлического каркаса и применении сверх прочного каркасного материала из керамики. McLean совместно с Hughes были созданы жакетные коронки особого типа алюмооксидные. Сверхпрочная керамика, наполовину состоящая из кристаллизованных оксидов алюминия, формирует каркас для нанесения соответствующей температурному расширению керамической отделки.

Что касается лабиальной поверхности, то ее изготавливают более тонкой, чтобы было место для напыления простой керамики, придающей изделию презентабельный облик. Бытует мнение, что такая разновидность жакетных коронок (т.е. изготовленная из алюмооксидного керамического материала) более стойкая к растрескиванию по сравнению с обычными не усиленными фарфоровыми аналогами. Такой подход к изготовлению позволил добиться многого, но у алюминиевых оксидов, представлявших собой кристаллы, был один недостаток – ограниченный пропуск световых лучей. Оставляла желать лучшего и прочность. Поэтому для боковых зубов приходилось искать другие более подходящие варианты.

Тема 17 ч.2.: Керамические массы и ситаллы. Технологическая карта практического занятия

Актуальность темы. Студент должен понимать, что от правильно выбранной керамической массы зависит полноценное восстановление нормальной эстетики и функции при лечении ортопедических больных.

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

Ознакомиться с физико-механическими свойствами керамических масс и уметь подобрать их цвет соответственно естественным зубам. Знать виды керамических масс, используемых в ортопедической стоматологии.

ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ОБЩЕЙ ЦЕЛИ СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, НА ОСНОВЕ КОТОРЫХ ВОЗМОЖНО ВЫПОЛНЕНИЕ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Классификация фарфоровых масс, характеристика, свойства.

Фарфоровые массы для металлокерамики, характеристика.

Фарфоровая масса МК, характеристика.

Ситаллы, характеристика.

5. Классификация керамических масс для фарфора и металлокерамических протезов, их характеристика, свойства.

6. Требования, предъявляемые к керамическим массам.

УЧЕБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ

1. Копейкин В.Н. Демнер М.М. Зубопротезная техника, М., Медицина, 1985,

2. Гаврилов Е.И., Щербаков А.С. Ортопедическая стоматология, 1984.

3. Гернер М.И., Нападов М.А. Материаловедение в стоматологии, М., Медицина, 1964.

4. Аболмасов Н.Г., Аболмасов Н.Н., Бычков В.А., Аль–Хаким А. Ортопедическая стоматология. Смоленск, 2000, с. 116–124, 124–130, 139–146.

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ (кратки методические указания к работе на практическом занятии)

В начале-занятия преподаватель проводит перекличку студентов и назначает дежурного, называет тему и цель занятия, выясняет непонятные вопросы, которые возникли у студентов при самоподготовке. Затем проводит разбор учебных вопросов по теме, по заданию УИРС, и методикам отработки практических навыков в соответствии с методической разработкой, путем активного опроса всех студентов группы. Преподаватель ориентируется на объем знаний, который студенты приобрели при самостоятельном изучении соответствующего материала в учебниках, лекциях и методических указаниях для студентов, а также при выполнении задания УИРС в альбомах-тетрадях самоподготовки. Кроме того, преподаватель, на свой выбор, может производить проверку домашнего задания в устной форме или письменной, а так же в смешанной - устно-письменной форме. При этом преподаватель использует кроме учебных вопросов текущего занятия проблемно-ситуационные задачи и вопросы тест-контроля.

После проверки подготовки студентов к учебному занятию, преподаватель самостоятельно или с помощью зубного техника демонстрирует выполнение практических заданий на лабораторных этапах изготовления зубных протезов по теме занятия.

При этом преподаватель ориентируется на количество практических навыков предусмотренных для отработки студентами по данной теме, а также уровень их усвоения. Таким образом, в этом разделе занятия конкретизируются следующие вопросы: что студент должен уметь? Что знать? Что должен понимать?

Студент должен знать о фарфоровых массах, применяемых в ортопедической стоматологии. Студент должен уметь с помощью расцветки «Vita» подобрать нужный цвет естественных зубов. Студент должен понимать, что от правильно выбранной керамической массы зависит полноценное восстановление норм эстетики и функции при лечении ортопедический больных.

Практическое занятие студенты отрабатывают на фантомных больных под руководством преподавателя. С помощью расцветки уметь подобрать нужный цвет керамической массы под цвет естественных зубов. Техник демонстрирует виды керамических масс, используемых при изготовлении металлокерамических протезов.

В процессе работы преподаватель консультирует и оценивает самостоятельную работу каждого студента группы и разъясняет причины допущенных ошибок и исправление неточностей при выполнении практического задания.

В конце занятия преподаватель выставляет зачет за УИРС, оценку за устный или письменный ответ, за самостоятельную практическую работу, подписывает протоколы лабораторного занятия, а также объявляет тему следующего занятия и вопросы для повторения.

Фарфор и металлокерамика. Общие сведения. Одним из основных требований, предъявляемых к несъемным зубным протезам (коронки, мостовидные протезы) является эластичность. Для достиже­ния данной цели используют пластмассовые или керамические материалы (фарфор). Применение фарфора в стоматологии насчитывает более чем двухсотлетнюю историю. Однако первыми были единичные попытки изготовления съемных проте­зов из фарфора при полном отсутствии зубов, затем отдельных зубов, коронок. Несовершенство соста­вов фарфоровых масс и технологии изготовления протезов долгое время не позволяло широко приме­нять их в практике. В 30–х годах для создания несъемных протезов, кроме металла, были предло­жены акриловые пластические массы. Простота изготовления протезов из пластмассы и их удовлет­ворительный первоначальный внешний вид вселя­ли надежду на то, что найден универсальный дешевый материал. Однако клинические наблюдения показали, что пластмасса не обеспечивает длительный функциональный и эстетический эффект. Из­готовленные из пластмассы коронки и мостовидные протезы с пластмассовой облицовкой относительно быстро меняют цвет, а пластмасса стирается. В связи с этим более активно стали проводиться исследования, направленные на совершенствование фарфоровых масс и технологию изготовления из них несъемных протезов.

Современный стоматологический фарфор является результатом совершенствования твердого, то есть бытового декоративного фарфора. По химичес­кому составу стоматологические фарфоровые мас­сы стоят между твердым фарфором и обычным стеклом.

Классификация фарфоровых масс. Современный стоматологический фарфор по температуре обжига классифицируется на тугоплавкий (1300– 1370°С), среднеплавкий (870–1065°С). Тугоплавкий фарфор состоит из 81% полевого шпата, 15% кварца, 4% каолина. Среднеплавкий фарфор содержит 61% полевого шпата, 29% кварца, 10% различных плав­ней. В состав низкоплавкого фарфора входит 60% полевого шпата, 12% кварца, 28% плавней. Тугоп­лавкий фарфор обычно используется для изготовле­ния искусственных зубов фабричным путем для съемного протеза. Среднеплавкие и низкоплавкие фарфоры применяются для изготовления коронок, вкладок и мостовидных протезов. Использование низкоплавких и среднеплавких фарфоров позволи­ло применять обжитые печи с нихромовыми и другими нагревателями. Обжиг проводят согласно режиму, рекомендуемому заводом–изготовителем фарфорового материала. Для уменьшения или устранения газовых пор предложено четыре способа: 1) обжиг фарфора в вакууме. При этом способе воздух удаляется раньше, чем он успеет задержаться в расплавленной массе; 2) обжиг фарфора в диффузи­онном газе (водород, гелий). Обычную атмосферу печи заполняют способным к диффузий газом. Во время обжига воздух выходит из промежутков и щелей фарфора. Этот метод оказался непригодным на практике; 3) обжиг фарфора под давлением 10 атмосфер. Если расплавленный фарфор охлаждать под давлением, то воздушные пузырьки могут умень­шаться в объеме и их светопреломляющее воздей­ствие значительно ослабевает. Давление поддержи­вают до полного охлаждения фарфора. Этот способ еще применяют на некоторых заводах для произ­водства искусственных зубов. Недостаток метода заключается в невозможности повторного разогре­ва и глазурования под атмосферным давлением, так как пузырьки газа восстанавливаются при этом до первоначальных размеров; 4) для повышения про­зрачности фарфора при атмосферном обжиге используется крупнозернистый материал. При обжиге такого фарфора образуются более крупные поры, но количество их значительно меньше, чем у мелкозернистых материалов.

Из предложенных выше четырех способов наибольшее распространение получил вакуумный об­жиг, который применяется в настоящее время, как для изготовления протезов в зуботехнических лабораториях, так и на заводах для производства искусственных зубов. Фарфор, обжигаемый в вакууме, имеет количество пор в 60 раз меньше, чем фарфор при атмосферном обжиге. Вакуумный обжиг дает возможность придать стоматологическому фарфору желаемую прозрачность и окраску. Специфическое окрашивание материала можно регулировать добавлением замутнителей и красящих веществ. Если в качестве замутнителей использовать кристаллы окиси алюминия или циркония, можно дополнительно увеличить прочность материала.

Объемные изменения при обжиге . При обжиге фарфора имеет место значительная усадка фарфо­ровых масс (20–40%). Основная причина объемной усадки заключается в недостаточном уплотнении частичек керамической массы, между которыми остаются полости. Другими причинами объемных сокращений является потеря жидкости, необходимой для приготовления фарфоровой кашицы, и выгорание органических добавок (декстрин, сахар, крахмал, анилиновые красители).

Практическое значение имеет направление объемной усадки. Наибольшая усадка фарфора идет в сторону большого тепла, в направлении силы тяжести и в направлении большей массы. В первом и втором случае усадка незначительна, так как в современных печах гарантировано равномерное распределение тепла, а сила тяжести невелика, по­скольку применяются небольшие количества фарфора. Усадка в направлении больших масс значительно выше. Масса в расплаве ввиду поверхностного натяжения и связи между частицами стремится принять форму капли. При этом она подтягивается от периферических участков к центральной части коронки к большей массе фарфора. При изготовле­нии фарфоровой коронки керамическая масса, со­кращаясь, движется от шейки зуба в сторону центра коронки, приподнимая при этом платиновую мат­рицу, вследствие этого, может появиться щель между коронкой и уступом модели препарированного зуба.

Прочность фарфора. Основным показателем прочности фарфора является прочность при растяжении, сжатии и изгибе. Стоматологический фар­фор имеет высокую прочность при сжатии (4600– 8000 кг/см 2). Такие нагрузки в полости рта не достигаются. Однако прочность стоматологического фарфора при изгибе относительно невелика (447–625 кг/см 2).

Основной характеристикой прочности стомато­логического фарфора принято считать величину прочности при изгибе. Прочность какого–либо определенного фарфора зависит не только от его состава и технологии производства, но и в значительной степени от способа обращения с ним. Так, большое влияние на прочность оказывает метод конденсации частичек фарфора. Существует четыре метода конденсации: рифленым инструментом, электрохимической вибрацией, конденсация кистью, метод гравитации (без конденсации). Большинство исследователей считают, что наилучшего уплотнения фарфоровой массы можно достигнуть рифленым инструментом с последующим применением давления фильтровальной бумагой при отсасывании жидкости. Наряду с оптимальным уплотнением материала, имеет большое значение хорошее просушивание керамической массы перед обжигом, а также последующее проведение обжига. Обычно стоматологическое изделие проходит обжиг 3–4 раза. Большое количество обжигов уменьшает прочность материала ввиду его остекловывания. Каж­дый из видов фарфора имеет оптимальную температуру обжига. Отклонение от этой температуры в сторону понижения или повышения приводит к уменьшению прочности фарфора. В первом случае происходит неполное сплавление материала, т.е. образуется недостаточное количество стеклофазы, во втором – чрезмерное увеличение стеклофазы за счет кристаллической стадии. При достижении температуры обжига изделие должно быть выдержано под вакуумом 1–2 мин. Продление времени обжига дает заметное снижение прочности. Обжиг фарфора должен быть окончен глазурованием. Исследова­ния фарфора показали, что глазурованная поверхность придает большую прочность изделию. Обо­жженные вакуумным способом коронки хорошо шлифуются и полируются. В то же время рекомен­дуется избегать сошлифовки глазурованной повер­хности, так как при этом прочность падает. В отдельных случаях глазурованную поверхность все же сошлифовывают для уменьшения стираемости зубов–антагонистов. В отношении влияния пор на прочность обжигаемого изделия мнения исследова­телей не совпадают. Большинство из них указывает, что обжиг в вакууме снижает пористость и повыша­ет прочность фарфора.

Прочность фарфора зависит также от способа применения вакуума на различных этапах обжига. Начало обжига должно совпадать с началом разряжения атмосферы печи. При достижении темпера­туры обжига вакуум должен быть полным. Время обжига в вакууме при достижении необходимой температуры не должно превышать 2 мин.

Металлокерамика. Хотя высокая прочность алюмоксидных фарфоровых масс позволяет изготавливать цельнокерамические протезы, большинство практиков предпочитают им металлокерамические мостовидные протезы. Под металлокерамикой по­нимают технику получения цельнолитых металли­ческих каркасов, облицованных фарфором. Введение металлокерамики – несомненный шаг вперед в стоматологии так как стало возможным использо­вать все достоинства таких материалов, как металл и фарфор в единой конструкции. Для изготовления металлокерамических протезов выпускаются специальные сплавы и фарфоровые массы.

Фарфоровые массы для металлокерамики. Изго­товление металлокерамической конструкции зуб­ного протеза – сложный многоэтапный процесс. Качество металлических протезов во многом опре­деляется свойствами применяемых материалов. Керамическая масса должна отвечать целому ряду требований, которые условно разделяют на четыре группы: физические, биологические, техно­логические и эстетические. К физическим характе­ристикам относятся прочность при сдвиге, сжатии и изгибе; к биологическим –нетоксичность, отсут­ствие аллергирующих компонентов; к технологи­ческим – отсутствие включений, коэффициент литейного термического расширения должен соответствовать таковому на металлической основе; к эстетическим – прозрачность, цветоустойчивость, люминесценция.

В настоящее время в различных странах мира (Германии, США, России, Японии, Англии) запа­тентовано огромное количество составов керами­ческих масс для покрытия металлических каркасов зубных протезов из благородных и неблагородных сплавов.

Родоначальницей отечественных стоматологи­ческих керамических масс, используемых для целей металлокерамики, считают массу МК.

Температура обжига распространенных фарфо­ровых масс для металлокерамики находится в пре­делах 929–980°С. Она достаточно отстает от точки плавления применяемых сплавов (1100–1300°С). Фарфоровое покрытие выполняется многослойным и состоит из непрозрачной грунтовой массы (тол­щиной 0,2–0,3 мм), маскирующей металлический каркас полупрозрачного дентинного слоя (толщиной 0,65–0,8 мм) и прозрачного слоя, имитирующе­го режущий край зуба. Технология обжига фарфо­ровой массы для металлокерамики аналогична технологии получения коронок. Грунтовой слой имеет большое значение для обеспечения прочной связи фарфора с поверхностью сплава. Для повы­шения прочности сцепления и замутнения в грун­товую массу вводят ряд добавок.

Важную роль в получении качественного металлокерамического протеза играет создание погра­ничного слоя между металлическим каркасом и фарфоровой массой.

Общепринято, что в механизме соединения кера­мики и металлического каркаса основную роль игра­ют три фактора: 1) химический – за счет связующих окислов, образующих прочный переходный слой между керамикой и металлом; 2) механический – за счет механических сил (физико–механическая тео­рия сцепления); 3) термический – за счет разницы коэффициента линейного термического расшире­ния металла и керамики.

Диффузия элементов от фарфора к сплаву и от сплава к фарфору является фактором образования постоянной электронной структуры на поверхности раздела неблагородного металла и керамики. Однако на поверхности раздела благородного сплава и керамики такой структуры не существует. Для улучшения сцепления фарфора с золотом, применяют специальные дополнительные связыва­ющие агенты, которые наносят на поверхность металла перед нанесением фарфора. Хорошо изве­стна роль окисной пленки, обуславливающей химическую связь между металлом и фарфором, однако для некоторых никелево–хромовых сплавов нали­чие окисной пленки может иметь отрицательное значение, поскольку при высокой температуре об­жига окислы никеля и хрома растворяются в фарфо­ре. Для того, чтобы образовалась прочная связь между металлом и фарфором, на поверхности их раздела необходимо прочное химическое соедине­ние металла и окисной пленки. В последнее время находит распространение мнение о том, что проч­ность сцепления фарфора с поверхностью неблаго­родных сплавов достигается, в основном, за счет механических факторов.

Петербургский завод медицинских полимеров («Медполимер») выпускает ряд фарфоровых масс для ортопедической стоматологии.

Масса фарфоровая МК. Предназначена для об­лицовки цельнолитых металлических каркасов на основе неблагородных сплавов при изготовлении металлокерамических протезов. Температура обжи­га грунтового слоя составляет 1080°С, дентинного и прозрачного слоев – 920–940°С. Металлокерамические протезы из массы МК удовлетворяют совре­менным эстетическим требованиям. Эта масса вы­пускается петербургским заводом «Медполимер». Разработана отечественная керамическая масса «Синадент–КХС», имеющая хорошие прочностные ха­рактеристики, коэффициент линейного термичес­кого расширения, близкого к кобальтохромовому сплаву.

Для обеспечения прочности и надежности со­единения металла (сплава) с фарфором необходимо произвести подготовку металлической поверхности или базиса. Наиболее распространенными являют­ся механические способы. К механическим спосо­бам относится обработка поверхности в специаль­ном пескоструйном аппарате. При этом частицы абразива эффективно удаляют загрязнения, и по­верхность приобретает шероховатость. Следует по­мнить, что тонкостенные изделия в конструкции могут деформироваться под воздействием ударов частиц абразива.

Наиболее широко из современных керамичес­ких масс, применяемых для металлокерамических протезов, на рынке России представлены немецкие «Вита», «Витадур Альфа», «Виводент», «Карат», «Биодент», «Мультиколор», «Винтадон Опал», «Оме­га», «Тибонд», «Ин–Керам», «Витахром Дельта»; «ИПС–Классик».

Ситаллы. Представляют собой стеклокристаллические материалы, состоящие из одной или не­скольких кристаллических фаз, равномерно рас­пределенных. Их характеризует высокая прочность, твердость, химическая и термическая стойкость, низкий температурный коэффициент расширения, индифферентность.

Известны «Сикор» (ситалл для коронок), «Симет» (для ситаллометаллических протезов), литье­вой ситалл. Все они разработаны в нашей стране.

Ситаллы применяются для изготовления искус­ственных коронок и мостовидных протезов неболь­шой протяженности, для замещения дефектов переднего отдела зубного ряда. Их недостатком является одноцветности массы и возможность коррекции цвета только нанесением на поверхность протеза эмалевого красителя. Однако, продолжающиеся попытки заменить металлический каркас металло­керамических протезов ситалловым позволяют наде­яться на его перспективность.

Ситаллы в чистом виде и с добавлением гидроксилапатита (так называемые биоситаллы) приме­няются в качестве имплантатов как опор для зубных протезов так и при альвеолопластике.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ И САМОКОРРЕКЦИИ

НАЧАЛЬНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1.Каким методом получают керамические коронки

3)компъютерной фрезеровки

4)штампования

1)цементы

2)основные*

3)абразивные

4)моделировочные

5)формовочные

3. Какими материаллами можно облицовывать цельнолитые металлические коронки и мостовидные протезы

1) цементом

2) керамикой*

3) изоколом

4) оксидом кремния

5) тетраборатом калия.

4. Из какого материалла делают огнеупорную модель

2)супергипс

5)силамин*

5. Температура плавления тугоплавкого фарфора (градусов Цельсия)

6. Усадка фарфоровой массы при обжиге достигает:

7. Наиболее распостраненный метод обжига фарфора

1)в вакууме*

2)в дифузном газе (водород,гелий)

3)под давлением

4)с использованием крупнозернистого материалла

5)при атмосферном давлении

8. Какие преимущества имеют фарфоровые коронки сравнительно с другими видами протезов

1)высокие эстетические сввойства*

2)индиферантность к тканям полости рта

3)дороговизна

4)высокие функциональные свойства

5) расположение на заданном уровне с плотным охватом шейки зуба

9. Когда впервые использован форфор для зубных протезов

2)вXVIIвеке

3)вXVIIIвеке*

10. Какой уступ нужно формировать в пришеечной зоне при изготовлении фарфоровой коронки

1)символ уступа

2)под углом 90 градусов*

3)под углом 130 градусов

4)не нужно уступа

5)желобообразный

В случае, если студент оказался не готов к решению одного или нескольких заданий, он должен поповнить свой начальный уровень знаний из соответствующих источников информации. После проверки начального уровня знаний можно приступить к углублённому изучению данной темы.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ УСВОЕНИЯ ИЗУЧАЕМОЙ ТЕМЫ

1. Дайте определение понятию флюоресценция:

2. Дайте определение понятию опалесценция:

1) Это один из видов люминисценции- явление свечения некоторых веществ при попадании на них световых лучей

2) Это явление рассеивания света непрозрачной средой*

3) Это явление проникновения света через прозрачную часть искусственного или естественного зуба

4) Это явление, связанное с усадкой керамической массы при её обжиге

5) Это свечение тел обработанных фосфором

3. Дайте определение понятию транспарентность:

1) Это один из видов люминисценции- явление свечения некоторых веществ при попадании на них световых лучей

2) Это явление рассеивания света непрозрачной средой

3) Это явление проникновения света через прозрачную часть искусственного или естественного зуба*

4) Это явление, связанное с усадкой керамической массы при её обжиге

5) Это свечение тел обработанных фосфором

4. Какие свойства придаёт керамической массе каолин:

3)Повышает прозрачность массы

4) Понижает усадку

5) Повышает прочность

5. Какие свойства керамическо массе придаёт полевой шпат:

1)Понижает температуру плавления

2) Повышает температуру плавления

3)Повышает прозрачность массы*

4) Понижает усадку

5) Повышает прочность

6. Какие свойства керамическо массе придаёт кварц:

1)Понижает температуру плавления

2) Повышает температуру плавления

3)Повышает прозрачность массы

4) Понижает усадку

5) Повышает прочность*

7. Каолин, который входит в состав фарфоровых масс- это:

1) Белая глина*

4) Силиофосфат

5) Бнзоат натрия.

8.Полевой шпат, который входит в состав фарфоровых масс- это:

1) Белая глина

2) Безводны калиевые, натриевые или кальциевые алюмосиликаты*

3) Ангидрид кремниевой кислоты

4) Силиофосфат

5) Бнзоат натрия.

9. Кварц, который входит в состав фарфоровых масс- это:

1) Белая глина

2) Безводны калиевые, натриевые или кальциевые алюмосиликаты

3) Ангидрид кремниевой кислоты*

4) Силиофосфат

5) Бнзоат натрия.

10. Химическое соединение керамики и металлического каркаса достигается за счёт:

1) Формирования оксидного слоя на металле путём обжига каркаса в срее насыщенной кислородом*

2) За счёт проникновения керамики в неровности, возникающие при его обаботке абразивными инструментами и пескоструйке

3) За счёт точности изготовления каркаса и несколько более высоком коэффициенте тепловго расширения металла чем керамики

4) За счёт притяжения заряженных молекул