Металлы в стоматологии реферат
Обновлено: 20.05.2024
При лечении зубов используются самые разные материалы. Это и фосфатный цемент, и композиты, и керамика. Особенное значение имеют металлы. Они необходимы не только для того, чтобы выполнить пломбирование или протезирование. Ведь стоматологу приходится применять во время работы множество инструментов, и почти все они сделаны из металла. Этот материал еще долго будет наиболее универсальным.
Сталь в стоматологии
Как известно, в промышленности и в быту очень широко используется железо и сплавы на его основе, обобщённо называемые чёрными металлами. Из них в стоматологии применяется только сталь нескольких марок. Из неё делаются, в частности, инструменты, применяемые при диагностике и при лечении зубов. Основное преимущество этого сплавов на основе железа – дешевизна при довольно высокой прочности.
Нержавеющую сталь, легированную кобальтом или никелем и хромом можно использовать и при протезировании. Но стоматологи не считают этот сплав оптимальным. Он имеет явно чрезмерный удельный вес и при этом не является химически нейтральным. У пациента может развиться гальваноз, а в некоторых случаях и аллергия.
Благородные металлы в стоматологии
Установку золотых коронок длительное время считали лучшим вариантом протезирования. Дело тут не только в высокой цене материала, но и в его основных свойствах. Золото и сплавы на его составе легко обрабатывать, оно не поддаётся коррозии, не вызывает отторжения и аллергических реакций. Единственный недостаток коронок и пломб из этих материалов – сравнительно лёгкая истираемость.
Используются следующие варианты сплавов:
- 90% золота, 6% меди и 4% серебра. Этот материал довольно дорогой и при этом недостаточно твёрдый. Его обозначают как ЗлСрМ-900-40 и применяют при изготовлении мостовидных протезов и коронок.
- 75% золота, 9% платины, 8% меди, 8% серебра. Материал обозначается как ЗлСрПлМ-750-80. Используется при отливке вкладок, элементов бюгельных протезов и кламмеров. Благодаря наличию платины сплав обладает повышенной упругостью.
- 75% золота, от 5 до 12% кадмия, остальное составляет медь и серебро в равных долях. Материал обозначается как ЗлСрКдМ. Используется обычно как припой.
Из благородных металлов, помимо золота, стоматологи используют также сплавы серебра и палладия. Этот материал обычно более восприимчив к коррозии, но зато он дешевле. Прочностные характеристики не уступают сплавам на основе золота.
Неблагородные металлы в стоматологии
Помимо стали, при лечении зубов может использоваться кобальто-хромовый сплав. Его состав выглядит так:
- От 3 до 5% никеля. Этот элемент добавляют для упрощения обработки материала, увеличения вязкости и пластичности.
- От 4 до 5,5% молибдена. Эта добавка улучшает прочностные характеристики.
- 0,5% железа.
- 0,5% кремния.
- 0,2% углерода.
- 66-67% кобальта. Основа сплава, лёгкий металл с хорошими прочностными характеристиками.
- От 26 до 30% хрома. Этот элемент повышает устойчивость материала к коррозии.
Сплав используется в первую очередь для литья. Из него можно изготавливать мостовидные и бюгельные протезы, кламмеры и коронки. Кроме того, применяется в качестве материала для каркаса в металлокерамике.
Следует упомянуть также о сплавах на основе титана. Этот металл тяжело обрабатывать, но зато он обладает уникальным соотношением лёгкости и прочности. Используется отдельно или в соединении с никелем.
Благородные металлы и их сплавы
Характеристика физических свойств золота, платины, палладия и серебра, а также оценка возможности их применения в стоматологических целях. Анализ типологии стоматологических золотых сплавов. Описание свойств сплавов благородных металлов, их классификация.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.03.2017 |
| Размер файла | 24,6 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Реферат на тему:
Благородные металлы и их сплавы
Содержание
Сплавы на основе золота, серебра и палладия
Список используемой литературы
Благородные металлы - это металлы не подверженные окислению, что отличает их от большинства металлов. Все они являются также драгоценными металлами, благодаря их редкости. Основные благородные металлы -- золото, серебро, а также платина и остальные 5 металлов платиновой группы -- (рутений, родий, палладий, осмий, иридий).
На рынке стоматологических материалов существует широкий спектр сплавов на основе золота, серебра, платины и палладия, которые удовлетворяют практически всему диапазону требований современной ортопедической стоматологии. Их применяют для изготовления некоторых видов вкладок, штифтовых зубов, коронок, мостовидных и бюгельных протезов, креплений.
Сплавы металлов, используемые в стоматологии, должны быть устойчивыми к коррозии, не оказывать вредного воздействия на организм.
Золото (Au)
В природе встречается в виде самородков или мелких частиц, смешанных с песком. Единственное химическое соединение золота в природе - каловерит (AuTe) встречается очень редко.
Извлечение золота из руд может осуществляться одним из следующих способов:
-выплавления золота из руд вместе с другими цветными металлами;
Промывка основана на разности удельного веса и заключается в отделении золота от примесей.
Амальгамирование - это растворение золота в ртути.
Цианирование - это растворение золота в цианидах с последующим высаживанием цинковой пылью.
Золото имеет жёлтый цвет.Удельный вес - 19,32. Температура плавления - 1064,18 °C, температура кипения - 2856 °C. Теплопроводность большая - 68,3. Усадка - 5,2%.
Чистое золото - мягкое, ковкое и тягучее, может быть выковано в листочки толщиной 0,0001см. Золото не окисляется при нагревании и не растворяется в кислотах и щелочах, кроме царской водки (смесь концентрированной соляной и азотной кислот 3:1).
Золото в чистом виде для стоматологических целей не применяется, поскольку оно слишком мягкое и недостаточно прочное. Оно легко соединяется со многими металлами. Для технических целей используют сплавы золота с другими металлами (лигатурное золото). Металлы, добавляемые к золоту, придают сплавам определённые свойства. Например температура плавления сплава золота с увеличением в нём количества серебра понижается.
При добавлении 50% серебра сплав приобретает белый цвет. Медь придаёт сплаву красноватый оттенок и твёрдость. Сплав из 75% золота, 10% меди 15% серебра называется зелёным золотом. Сплав золота с серебром и палладием называется белым золотом. Золото становится эластичным, если прибавить к нему небольшое количество платины.
Платина (Pt)
В природе встречается в виде самородка реже золота и ценится гораздо дороже. Платина имеет серовато-белый блестящий цвет, удельный вес её - 21,5. Температура плавления -1770°C, температура кипения - 2450°C. Благодаря небольшой усадке платину и её сплавы используют при литье мелких и точных деталей. Из неё можно раскатать тонкую фольгу и вытянуть очень тонкую проволоку. Химическая прочность платины очень высокая.
Платина не окисляется на воздухе, не растворяется ни в каких кислотах, кроме царской водки. Сплавы, в состав которых входит платина, отличаются высокой прочностью, упругостью, хорошо поддаются механической обработке, при литье обладают высокой жидкотекучестью. При этом температура плавления сплава резко повышается. Добавление платины до 5% делает сплав исключительно мелкозернистым, твёрдым, эластичным и устойчивым к деформации. В зубопротезной технике золотые сплавы с платиной используют для изготовления вкладок, штифтовых конструкций, коронок, мостовидных протезов, в т.ч. металлокерамических.
Палладий (Pd)
Палладий выделяют из платины, а значит, и добывают в одних и тех же месторождениях. Внешне напоминает серебро. Это крайне тяжёлый и очень тугоплавкий, пластичный и ковкий металл. По плотности палладий ближе к серебру, чем к родственной платине. Температура плавления -1554°C, температура кипения - 2940°C.
Палладий - это элемент, способный усиливать антикоррозионные свойства даже такого стойкого к агрессивным средам металла, как титан. Добавка палладия всего в 1 % повышает устойчивость титана к серной и соляной кислотам. Недавно учёные открыли редкую разновидность золота. Её назвали палладистой, поскольку в состав жёлтого металла входит 6% палладия. Правда, месторождение палладиевого золота в мире только одно. Оно находится в Бразилии.
Серебро (Ag)
В природе встречается в виде самородков и в виде соединений. Имеет белый цвет. Серебро хорошо проводит электричество и тепло. Удельный вес серебра - 10,5. Температура плавления - 960°C, температура кипения - 1955°C, усадка 4,4%. Твёрдость серебра выше, чем у золота.
Серебро при нагревании хорошо растворяется в азотной и серной кислотах. Соляная кислота действует на серебро слабо. Обладает бактерицидным свойством - убивает болезнетворные и гнилостные бактерии, стерилизует воду, даже когда содержится в количестве миллиардных долей грамма на литр.
Для изготовления зубных протезов серебро непригодно ввиду того, что оно в чистом виде в полости рта может подвергаться окислению и нарушать равновесие микрофлоры в полости рта. Серебро не обладает достаточной прочностью. Серебро, добавленное в золотые сплавы, придаёт им более светлый оттенок и снижает температуру плавления. Оно входит в состав припоев для золота и нержавеющей стали.
По системе Международной организации стандартов и Американской Дентальной ассоциации все стоматологические золотые сплавы разделены на 4 типа:
1 тип - мягкие, используются для конструкций, которые подвергаются слабой нагрузке (некоторые виды вкладок);
2 тип - средней твёрдости, используются для конструкций, которые подвергаются умеренной нагрузке (крепления - анкеры, промежуточные звенья мостовидных протезов, коронки);
3 тип - твёрдые, используются для конструкций, которые подвергаются большой нагрузке (полукоронки, тонкие литые вкладки, элементвы мостовидных протезов, коронки);
4 тип - сверхтвёрдые, используются для конструкций, испытывающих высокие нагрузки (бюгели, коронки).
По международному стандарту ISO 8891, европейскому стандарту EN 28891 и немецкому стандарту DIN 13906T2/03.88 стоматологические литейные сплавы с содержанием благородных металлов от 25% до 75% классифицированы по типам:
Тип I - низкопрочный, для зубных протезов, подвергающихся очень незначительным напряжениям, например, вкладки. К этому типу относится широко применяемый в России золотой сплав 900 пробы, а также серебряно-палладиевые сплавы ПД 190 и ПД 250.Сплав золота 90-й пробы используется при протезировании коронками и мостовидными протезами. Содержит 90% золота, 6% меди и 4% серебра. Температура плавления -1063°C. Обладает пластичностью и вязкостью, легко поддаётся штампованию, вальцеванию, ковке, а также литью.
Тип II - среднепрочный, для зубных протезов, подвергающихся средним напряжениям, например, вкладки. К этому типу относится российский сплав 750-ой пробы. В настоящее время применяется для изготовления кламмеров и вкладок. Содержит 75% золота, 8% меди, 8% серебра, 9% платины. Обладает высокой упругостью и малой усадкой при литье. Эти качества приобретаются за счёт добавления платины и увеличения количества меди.
Тип III - высокопрочный, для зубных протезов, подвергающихся вывсоким напряжениям, например, тонкие литейные металлические каркасы для зубных фасеток, каркасы мостовидных протезов, полные коронки и бюгельные протезы. К этому типу относится российский сплав Супер ТЗ 750-ой пробы с эффектом термического упрочнения - это «твёрдое золото», термически упрочняемый износостойкий сплав, который содержит 75% золота и имеет красивый жёлтый цвет. Он универсален и технологичен: может использоваться для штампованных и литых стоматологических конструкций. Из данного вида сплава изготавливаются также золотые иглы для акупунктуры.
Тип IV - сверхпрочный, для зубных протезов, подвергающихся очень высоким напряжениям и имеющим небольшое поперечное сечение, например, шинирующие части бюгельного протеза, дуга съёмного протеза, кламмеры, коронки, втулки. В России выпускают золотой сплав Супер ЛБ, специально предназначенный для литых бюгельных протезов.
Благородные металлы: золото, серебро, платина и металлы платиновой группы придают сплавам высокую коррозийную устойчивость, биологическую инертность, а также эстетические свойства (не тускнеют). Литейные стоматологические золотые сплавы - это, в основном, сплавы системы золото-серебро-медь с добавками палладия и платины.
Согласно международному стандарту ISO 1562-84, золотые сплавы должны содержать золота и металлов платиновой группы ( Pd, Ir,Rh,Ru,Os) не менее 75%. Сплавы с содержанием золота и платиноидов менее 65-75% быстро тускнеют в коррозионной среде полости рта. Дальнейшее понижение содержания золота в сплаве приводит к окислению сплава в условиях полости рта, оказывая вредное воздействие на слизистую оболочку и весь организм в целом. Поэтому, для предотвращения коррозии по мере уменьшения количества золота в сплаве, должно увеличиваться содержание палладия. Сплавы с низким содержанием золота могут заменить сплавы с содержанием золота более 70%, если будут соблюдаться следующие условия: золота не должно быть ниже 42%; палладия должно быть не менее 3-4%; отношение золото + серебро/медь должно выдерживаться не ниже, чем 10:1.
Правильно выбранное соотношение отдельных легирующих частей даёт возможность получать сплавы, обладающие необходимыми физико-химическими свойствами за счёт создания заданной структуры и строения кристаллической решётки сплава.
Благородные металлы характеризуются высокой инертностью по отношению к организму. В связи с этим содержание золота и платины в питьевой воде и в пищевых продуктах не нормируется.
В состав сплавов-припоев на основе золота в качестве функциональных добавок входят цинк, медь, олово, кадмий. Они могут накапливаться в тканях организма и в определённых концентрациях оказывать токсическое действие.
Сплавы на основе золота считаются универсальными. Любой металлический сплав характеризуется определёнными свойствами: физико-химическими (структурой, составом, коррозийной стойкостью),физико-механическими (модулем упругости, пределом пластичности, относительным удлинением, твёрдостью), термическими и биологическими.
К физическим свойствам металлов относятся: температура плавления, плотность и прочность, упругость и пластичность.
Температура плавления определяет технологию плавления протеза путём литья. Этот параметр определяет тип литейного оборудования. Золотые сплавы, имеющие низкую температуру плавления, обычно плавят в плавильных печах на воздухе (1280°C). Сплавы на кобальто- и никель- хромовых основах имеют значительно высокие температуры плавления - 1280°C-1450°C. Здесь применяются дуговые или индукционные печи.
Модуль упругости кобальто- хромовых сплавов составляет 228 ГПа, на основе золота - всего около 90 ГПа. Используя сплавы с большим модулем упругости, можно изготовить прочный тонкостенный протез с меньшим объёмом и весом.
Прочность стоматологического материала затрудняет его отделку, но противостоит повреждениям при эксплуатации - истиранию, царапанию.
Упругость определяется пределом текучести - величиной механического воздействия, необходимого для появления остаточной деформации. Это одно из важнейших свойств сплава, особенно сплава, используемого для изготовления съёмных протезов. Её показатель не должен превышать 500 МПа. благородный металл сплав стоматологический
Сплавы благородных металлов имеют лучшие литейные свойства и коррозионную стойкость, однако по прочности уступают сплавам неблагородных металлов.
Золотые сплавы, содержащие большое количество палладия и серебра, получили название белых золотых сплавов.
Сплавы на основе благородных металлов по назначению можно разделить на 5 групп:
1 группа - сплавы для металлокерамических протезов;
2 группа - сплавы для цельнолитых и металлокомпозитных конструкций;
3 группа - сплавы для бюгельных протезов и кламмеров;
4 группа - сплавы-припои;
5 группа - покрытия (гальванотехника).
Сплавы для металлокерамических протезов наиболее сложные по составу и физико-механическим свойствам. Эти сплавы должны иметь коэффициент температурного расширения, соответствующий коэффициенту температурного расширения керамических облицовочных масс, и содержать химические элементы, образующие оксидную плёнку для надёжного сцепления с керамикой.
Первым отечественным сплавом благородных металлов для металлокерамических протезов является сплав на основе палладия «Суперпал». «Суперпал»- это не только надёжный конструкционный материал. Он обладает высокой биосовместимостью, что позволяет рекомендовать его пациентам с непереносимостью других сплавов.
Основным из сплавов на основе золота и платины, который используется в ортопедической стоматологии России, является сплав «Супер КМ». Его плотность достаточно высока, что улучшает проливаемость тонкостенных деталей и позволяет использовать для литья практически любые установки (центрифужные, вакуумные, литьё под давлением).
Но рассмотренные выше сплавы предназначены только для несъёмного протезирования, что ограничивает их применение. Для системы протезирования, пользующейся только благородными сплавами, необходим специальный литейный сплав, применяющейся для бюгельных протезов. Таким сплавом стал « Супер-ЛБ» (Касдент). Сплав «Супер-ЛБ» прекрасно совмещается при комбинированном протезировании со сплавами «Суперпал» и «Супер КМ», не образует значимой разницы электрохимических потенциалов, что даёт возможность создавать различные конструкции, не причиняя потенциального вреда пациентам.
У российских пациентов старшего возраста встречаются несъёмные протезы 900-ой пробы. В ортопедическом лечении со сплавом 900-ой пробы можно использовать как вышеперечисленные сплавы «Суперпал» и «Супер КМ», так и сплав «Супер ТЗ» (Голхадент). Важнейшее свойство сплава «Супер ТЗ» - возможность термоупрочнения при определённом температурном режиме, что позволяет увеличивать твёрдость и предел текучести.
От советской стоматологии мы унаследовали не только золотой сплав 900-ой пробы, но и активно использовавшийся золотой припой AuAgCdCu 750-30. Этот припой, как большинство традиционных стоматологических припоев, содержит кадмий, который неблагоприятно воздействует на организм человека. Поэтому кадмий из состава стоматологических сплавов необходимо исключить. Вместо этого припоя предложен бескадмиевый сплав-припой «Бекадент».
Широкое использование сплавов для металлокерамических протезов потребовало новых высокотемпературных припоев. Сложность их создания связана с тем, что температура плавления припоя должна находиться в интервале между температурой плавления сплава, из которого сделан каркас протеза, и максимальной температурой обжига керамической массы.
Для пайки каркасов из сплава «Супер КМ» разработан специальный высокотемпературный сплав-припой «СуперВП» (Голпайдент).
Заключение
Прогресс в мировом стоматологическом материаловедении, возросшие требования к функциональным и эстетическим качествам зубных протезов, применение металлокомпозитных и металлокерамических зубопротезных конструкций обусловили необходимость создания для зубных протезов сплавов с высоким уровнем физико-механических и технологических свойств.
Созданные отечественные сплавы благородных металлов открывают широкие возможности в области ортопедического лечения основных стоматологических заболеваний благодаря своим уникальным свойствам - высокой функциональности, долговечности и биоинертности.
Вышеперечисленные золотые и палладиевые сплавы прошли необходимые токсикологические и санитарно-химические испытания и по заключению Всероссийского научно-исследовательского института медицинской техники соответствуют современным, ужесточённым международным требованиям к биосовместимости.
1. Абдурахманов А.И., Курбанов О.Р. Материалы и технологии в ортопедической стоматологии. - М.: Медицина, 2008
2. Расулова М.М., Ибрагимова Т.И. Зубопротезная техника. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013
3. Вязьмитина А.В., Усевич Т.Л. Материаловедение в стоматологии. - М.: Феникс, 2002
4. Копейкин В.Н.,Демнер Л.М. Зубопротезная техника. - М.: «Триада-Х», 2003
5. Поюровская И.Я. Стоматологическое материаловедение. - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2007.
Подобные документы
Применение золота и серебра, как основного металла для изготовления зубных протезов. Современные золотые, серебрянные и палладиевые сплавы. Температура плавления титанового и кобальто-хромовый сплавов, нержавеющей стали. Сплав на основе свинца и олова.
презентация [10,8 M], добавлен 06.09.2016
Классификация зубных протезов. Обзор применяющихся в ортопедической стоматологии сплавов. Основные требования, предъявляемые к ним. Литье сплавов металлов. Гальванический синдром, аллергия к ним. Характеристика методов изготовления зубных протезов.
презентация [2,5 M], добавлен 19.01.2015
Государственное регулирование современного рынка стоматологических услуг. Лечебно-диагностические, профилактические и реабилитационные услуги. Основные этапы и виды сегментирования. Стратегия и возможности сегментации рынка стоматологических услуг.
презентация [1,2 M], добавлен 01.04.2014
Характеристика режущих и абразивных инструментов: стоматологических боров, алмазных головок. Основные типы наконечников, принцип их работы. Обзор финиров. Набор для снятия амальгамы. Международная стандартизация ISO стоматологических инструментов.
реферат [879,4 K], добавлен 31.10.2014
Характеристика стоматологических турбин. Разновидности турбинных наконечников. Назначение и классификация угловых наконечников. Описание прямых наконечников. Специфика дезинфекции стоматологического оборудования. Оборудование стоматологического кабинета.
Основные конструкционные материалы, применяемые в ортопедической стоматологии: металлы и их сплавы, пластмассы
Основные или конструкционные материалы – материалы, из которых непосредственно изготавливают зубные или челюстные протезы.
К ним предъявляются следующие требования:
1) быть безвредными;
2) химически инертными в полости рта;
3) механически прочными, пластичными, упругими;
4) сохранять постоянство формы и объема;
5) обладать хорошими технологическими свойствами (легко поддаваться паянию, литью, сварке, штамповке, полированию и протяжке и др.);
6) по цвету быть аналогичными замещаемым тканям;
7) не должны иметь какого-либо привкуса и запаха;
8) обладать оптимальными гигиеническими свойствами, т.е. легко очищаться обычными средствами для чистки зубов.
К основным материалам относятся: металлы и их сплавы, пластмассы, фарфор и ситаллы.
Металлы – определенная группа элементов, которая вступает в химическую реакцию с неметаллами, и отдает им свои внешние электроны. Для металлов характерны пластичность, ковкость, непрозрачность, металлических блеск, высокие тепло - и электропроводность.
Все металлы можно разделить на две большие группы – черные и цветные. Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру плавления, высокую твердость. Цветные металлы имеют красную, желтую, белую окраску, обладают большой пластичностью, малой твердостью, низкими температурами плавления. Из большой группы цветных металлов выделяют тяжелые и легкие. К тяжелым относят свинец, медь, никель, олово, цинк и др.
Их плотность составляет 7,14-11,34. Легкие металлы – алюминий, магний, кальций, калий, натрий, барий, бериллий, и литий. Их плотность – 0,53 – 3,5. К легким металлам относят так же и титан, плотность которого равна 4,5. Обособленные группы среди цветных металлов занимают так называемые благородные и редкоземельные металлы. Металлы отличаются по типу кристаллических решеток. Чаще встречается кубическая объемно – центрированная решетка (например, у хрома, молибдена, ванадия), кубическая гранецентрированная (никель, медь, свинец) и гексагональная плотноупакованная (титан, цинк).
Сплавы - вещества, получаемые путем сплавления двух и более элементов. При этом образующийся сплав обладает совершено новыми качествами. Различают два вида сплавов: металлические и неметаллические. Металлические сплавы могут состоять либо только из металлов, либо из металлов с содержанием неметаллов. Неметаллические сплавы состоят из неметаллических веществ. Например, стекла, фарфора, ситаллов и других.
Сплавы классифицируют по числу сплавляемых элементов (компонентов): если два элемента – бинарный сплав; три – тройной сплав и т.д.
На основе совместимости атомов металлов, составляющих сплав в твердом состоянии, различают несколько типов сплавов. Наипростейший – когда при микроскопическом анализе сплава можно различить, что его зерна похожи на зерна чистых металлов; структура каждого зерна гомогенна.
Такой тип сплава называют механической смесью. Бывают металлы, которые способны взаимно растворяться друг в друге в твердом состоянии, сплавы таких металлов называют твердыми растворами. Большинство золотых стоматологических сплавов являются твердыми растворами. Существуют металлические сплавы, относящиеся к типу интерметаллических соединений. Примером последних служит стоматологическая амальгама. Наибольшее число сплавов, применяемых в стоматологии, относится к твердым растворам.
Всеметаллические сплавы, применяемые в стоматологии, можно разделить на легкоплавкие (с температурой плавления до 300°C), относящиеся к вспомогательнымматериалам, и тугоплавкие. В свою очередь, тугоплавкие делятся на благородные сплавы (с температурой плавления до 1100°С) и неблагородные сплавы, температура плавления которых превосходит 1200°С (таблица №1).
| Стоматологические сплавы | ||
| БЛАГОРОДНЫЕ | НЕБЛАГОРОДНЫЕ | |
| Золотые сплавы | Серебряно – палладиевые | Co – Cr Ni – Cr Tj и Ti – сплавы хромоникелевые (нержавеющие стали) |
| Au – Pt – Pd Au - Pd Au – Pd - Ag Au – Pd – Ag – Cu | Ag - Pd Ag – Pd – Cu Ag – Pd – Zn |
Согласно международному стандарту ИСО 8891 – 98 к благородным сплавам относят сплавы, содержащие от 25 до 75% масс. золота и/или металлов платиновой группы, к последним относятся: платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий.
Золотые сплавы делят по количественному содержанию золота в них на сплавы с большим - более 75% и с малым - 45 – 60% содержанием золота. Получили широкое применение из-за высокой антикоррозийной стойкости.
В ортопедической стоматологии применяют следующие сплавы на основе золота:
а) сплав 900-916 пробы, температура плавления – 1050°C, содержит 91 % золота 4,5% меди, 4,5% серебра, материал желтого цвета, не окисляется в полости рта, обладает хорошими пластическими и литейными свойствами, применяют для изготовления коронок и мостовидных протезов;
б) сплав 750 пробы, температура плавления – 1050°С, более жесткий и упругий сплав, чем предыдущий, содержит 75% золота, 16,66% меди, 8,34% серебра, из этого сплава изготавливается плакировка для фарфоровых зубов и базисные пластинки для съемных протезов;
в) золотые сплавы с примесью платины могут содержать:
1) 75% золота, 4,15% платины, 8,35% серебра, 12,5% меди;
2) 60% золота, 20% платины, 5% серебра, 15% меди, обладают хорошими литейными качествами, применяются для изготовления каркасов бюгельных протезов, вкладок, полукоронок и кламмеров в съемных пластиночных протезах.
г) сплав 750 пробы, температура плавления – 800°С, содержит 75% золота, 5% серебра, 13% меди, 5% кадмия, 2% латуни, используется для изготовления припоя.
По механическим свойствам золотые сплавы делят на 4 типа (таблица №2):
· тип 1 – низкой прочности;
· тип 2 – средней прочности;
· тип 3 – высокой прочности;
· тип 4 – сверхпрочные сплавы.
Сплавы 1 типа рекомендуются для изготовления одноповерхностных вкладок. Поскольку они относительно мягкие и легко деформируются, необходимо обеспечить им соответствующую опору для предотвращения деформирования под воздействием жевательной нагрузки. Низкий предел текучести этих сплавов обеспечивает легкую полировку краев вкладки. Благодаря высокой пластичности они менее подвержены отколам.
Сплавы 2 типа рекомендуются для изготовления большинства видов вкладок.
Сплавы 3 типа используются для изготовления всех видов вкладок, накладок, искусственных коронок, небольших по протяженности мостовидных протезов и литых штифтов. Однако они труднее поддаются полированию.
Сплавы 4 типа используются для литых штифтов и создания искусственной литой культи под коронку, для всех видов мостовидных и съемных протезов при частичной потери зубов, для изготовления кламмеров.
Платина – это самый тяжелый металл серовато-белого цвета с температурой плавления – 1770°С, является довольно мягким, ковким и вязким металлом с незначительной усадкой. Платина не окисляется на воздухе и при нагревании, не растворяется в кислотах, кроме царской водки. Применяется для изготовления коронок, штифтов, крампонов искусственных зубов. Платиновая фольга используется при изготовлении фарфоровых коронок и вкладок.
Серебро имеет белый цвет, температура плавления – 960°С. Серебро тверже золота и мягче меди. Является хорошим проводником электричества и тепла, неустойчиво к действию кислот. Применяется в составе серебряно-палладиевого сплава, который состоит из 50-60% серебра, 27-30% палладия, 6-8% золота, 3% меди, 0,5% цинка, имеет температуру плавления 1100-1200°С, обладает выраженными антисептическими свойствами, применяется для изготовления вкладок, коронок, мостовидных протезов.
В ортопедической стоматологии используют следующие неблагородные сплавы: на основе железа, хрома, кобальта, никеля; на основе меди, никеля, титана, алюминия, ниобия, тантала.
В нашей стране широко используется нержавеющая сталь, или её называют хромоникелевая (типа 1Х18Н9Т), имеет высокие физико-механические свойства, химическую стойкость, хорошо прокатывается, вытягивается и профилируется, обладает хорошей пластичностью и ковкостью после термической обработки, что имеет большое значение в процессе штамповки коронки, после закаливания не деформируется. Металл бело-серебристого цвета, температура плавления 1450°С.
Содержит: 72% железа, 18% хрома, 9% никеля, 1% титана. Хром придает сплаву коррозийную стойкость, никель пластичность, усиливает вязкость, делает его ковким. Никель, входящий в состав сплава, нельзя признать полностью биосовместимым металлом, так как он обладает токсичностью и может вызывать аллергические реакции. Для улучшения литейных свойств добавляют титан, что придает стали высокие механические свойства. Область применения: коронки, мостовидные протезы, кламмеры, ортодонтические аппараты, литые детали.
КХС – сталь кобальтохромовая. Состав: 67% – кобальт, 26% – хром, 6% – никель, остальное – Fe. Материал серебристо-белого цвета, с температурой плавления 1460°С. Некоторые кобальтохромовые сплавы, например «Vitallium» состоят из 60,6% – кобальта, 31,5 % – хрома, 6% – молибдена. В КХС может добавляться марганец и легирующий элемент - титан. Кобальт, имеет высокие механические свойства. Хром увеличивает коррозийную стойкость сплава и уменьшает его способность к потускнению.
Молибден придает сплаву металлокристаллическую структуру, что также усиливает прочность. Марганец повышает качество литья, понижает температуру плавления, способствует удалению газов и сернистых соединений. В настоящее время используют углеродсодержащие (бюгодент ССS, бюгодент ССЕ, бюгодент ССН) и не содержащие углерод (КХ-дент СS, КХ-дент СЕ, КХ-дент Сl) виды кобальтохромомолибденовых сплавов.
КХС не окисляется, не поддается ковке, но обладает отличными литейными качествами, практически не дает усадки при литье и относится к прецизионным сплавам, т.е. точным. Применяется: при изготовлении каркасов бюгельных протезов, литых мостовидных, а также металлокерамических и металлопластмассовых протезов.
Сплавы титана биологически инертны, имеют высокую удельную прочность, отличную химическую стойкость по отношению ко многим агрессивным средам, низкий коэффициент усадки при литье, не токсичны и доступны. В клиническом аспекте наибольший интерес представляют две формы титана. Это технически чистая форма титана и сплав титана - 6% алюминий - 4% ванадий. Для изготовления металлокерамических конструкций использует сплав Ti-6AG-4V. Для изготовления вкладок, штифтовых конструкций, коронок, мостовидных протезов, каркасов бюгельных протезов, имплантов, а также мелкого медицинского инструментария применяют сплавы BT1Л, ВТ5Л, ВТ6Л.
В имплантологии широко применяют следующие сплавы титана: ВТ1-00, ВТ1-010, ВТ1Л, ВТ5Л, 6ЛВТЗ-1, Ti-6AG-4V, TiNi (никелид титана). Из соединений титана в зуботехнической практике применяется двуокись титана. Она представляет собой белый порошок, который используется в качестве замутнителя при производстве пластмасс, а так же при приготовлении лаков для покрытия металлических частей зубных протезов.
Литье титановых сплавов представляет серьезную технологическую проблему. Титан имеет высокую температуру плавления (~1670°С), что затрудняет компенсацию усадки отливки при охлаждении. В связи с высокой реакционной способностью металла, литье необходимо выполнять в условиях вакуума или в инертной среде, что требует использования специального оборудования. Другая проблема заключается в том в том, что расплав имеет тенденцию вступать в реакцию с литейной формой из огнеупорного формовочного материала, образуя слой окалины на поверхности отливки, что снижает качество прилегания протеза. В титановых отливках также часто можно наблюдать внутреннюю пористость. Поэтому используются и другие технологии для изготовления зубных протезов из титана, например, такие как CAD/САМ технологии в сочетании с прокаткой и методом искровой эрозии.
Сплавы, применяемые в ортопедической стоматологии, по определенным свойствам можно разделить на две группы. К первой группе относятся сплавы, обладающие общемедицинскими свойствами. Они не должны вызывать в полости рта аллергического и токсического действия.
Во вторую входят сплавы с определенными технологическими свойствами:
- высокой антикоррозийной стойкостью;
- малой усадкой при литье;
- невысокой температурой плавления;
- ковкостью, текучестью при литье;
- возможностью паяния и сварки;
- хорошей механической и электролитической обработкой и полировкой.
Все эти требования зависят от свойств компонентов, входящих в сплав.
Различают механические, физические, технологические и химические свойства конструкционных материалов.
Механические свойства материалов – это способность материалов сопротивляться деформирующемуи разрушающему воздействию внешних механических сил в сочетании соспособностью при этом упруго и пластически деформироваться.
Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных к нему сил. Деформация может быть упругой и пластичной. Первая исчезает после снятия нагрузки. Она не вызывает изменений структуры, объема и свойств металлов и сплавов. Вторая не устраняется после снятия нагрузки и вызывает изменение структуры, объема, и свойств металлов и сплавов. Пластическая деформация приводит к изменению физических свойств металла, а именно: к повышению электросопротивления, уменьшению плотности, изменению электромагнитных свойств. Упрочнение металла под действием пластической деформации еще называется наклепом. Имеющие наклеп металлы более склонны к коррозионному разрушению при эксплуатации.
Выделяют следующие механические свойства: твердость, прочность, упругость, пластичность.
Твердостью называется способность тела оказывать сопротивление при внедрении в его поверхность другого тела. Это важная характеристика материала, позволяющая судить о способности материала сопротивляться износу.
Прочностью называют способность материала сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь и не деформируясь. Это одно из основных требований, предъявляемых к материалам, из которых изготавливаютвсе виды протезов. Прочность материала зависит от его природы, строения, размеров изготовленных из него изделий, величины нагрузок и характера ихдействия.
Упругость – это способность материала изменять форму под действием внешней нагрузки и восстанавливать форму после снятия этой нагрузки. Наглядным примером упругих свойств материала может служить растяжение металлической пружины и изгиб стальной проволоки. После устранениядействия силы все эти тела приобретают прежнюю форму.
Пластичность – свойство материала, не разрушаясь, изменять форму под действием нагрузок и сохранять эту форму после того, как нагрузка перестает действовать. Этим свойством обладают многие слепочные массы, воск, металлы.
К физическим свойствам материалов относятся цвет, плотность, плавление, теплопроводность, тепловое расширение и сжатие при нагревании и охлаждении.
Цвет материала играет важную роль совпадать с цветом тех тканей, которые он замещает. Все металлы не соответствуют этому требованию, но пластмассы и фарфор, наоборот, могут быть приведены в точное соответствие с цветом близлежащих тканей.
Плотностью называется количество данного вещества, содержащегося в единице объема. Это свойство имеет большое значение при выборе материала для изготовления различных конструкций протезов. Зная плотность материала, можно легко вычислить, какой будет масса всего изделия, изготовленного из этого материала.
Плавление – это переход тела из твердого состояния в жидкое под действием тепла. Твердые тела переходят в жидкое состояние при разной температуре, которая называется температурой плавления.
Тепловое расширение – это способность тел расширяться при нагревании, т.е. в большей или меньшей степени изменять линейные и объемные размеры. При охлаждении этих тел наблюдается обратное явление – уменьшение объема или сжатие. В стоматологической практике постоянно приходится иметь дело с телами, обладающими разными коэффициентами линейного и объемного расширения. Если не учесть коэффициента теплового расширения, то отлитые металлические детали не будут соответствовать заготовленной детали вследствие усадки при охлаждении.
Технологические свойства – это свойства, определяющие пригодность материала к обработке и возможность применения его в тех или иных условиях. Наиболее важными для ортопедической стоматологии являются ковкость, усадка и текучесть.
Ковкость – это способность материала поддаваться обработке давлением, принимать новую форму и размеры под действием прилагаемой нагрузки без нарушения целостности. Свойство ковкости присуще многим металлам и почти отсутствует у пластмасс.
Под текучестью понимают способность материала в жидком, пластифицированном или расплавленном состоянии заполнять тонкие места литьевой или прессовочной формы. Это свойство материалов в ортопедической стоматологии используется для изготовления литых деталей из металлов, протезов из пластмассы.
Усадка – это уменьшение объема отлитой или отпрессованной детали при охлаждении или затвердении материала при переходе из одного состояния в другое и хранении. Она зависит от свойств материалов, степени их нагрева и способа охлаждения.
Под химическими свойствами материалов понимают отношение материалов к другим химическим веществам, в частности, их поведение в различных средах: кислотах, щелочах, растворах солей, воде и на воздухе. К химическим свойствам относят растворимость, окисляемость, жаростойкость.
Широко известны такие явления как коррозия металла и гальванизм. Зубные протезы в полости рта постоянно подвергаются воздействию химически активных веществ. Если материал, из которого они изготовлены, будет вступать во взаимодействие с жидкостями полости рта, то он будет разрушаться, и образующиеся в результате реакции вещества, попадая в организм, могут оказать на него вредное воздействие. Поэтому основным требованием, предъявляемым к материалам, является их абсолютная химическая стойкость в полости рта.
Взаимодействие между металлом и полости рта первоначально может заключаться в некоторой адсорбции компонентов этой среды поверхностью металла. При определенных условиях адсорбция может привести к возникновению химических реакций, которые чаще всего приводят к коррозии, т.е. процессу разрушения металлов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой, ротовой жидкостью, слюной, пищей. Усилению процессов коррозии способствуют и знакопеременные нагрузки, которые претерпевают металлические конструкции в полости рта.
Металлы в стоматологии реферат
Литературный обзор посвящен вопросам использования в стоматологической практике драгоценных металлов и их сплавов: золото, платина, палладий. Приведена история использования сплавов в нашей стране и за рубежом в разные годы. В статье определены основные требования предъявляемые к ним (прочность, химическая и физическая безопасность для слизистой полости рта и организма человека в целом). Так же рассмотрены положительные (химическая устойчивость, антикоррозионная стойкость, предохранение от сколов и трещин, улучшение микрофлоры полости рта) и отрицательные свойства (стоимость процедуры, возможность возникновения аллергических реакций) использования каждого материала. В статье кратко перечислены работы по применению разных материалов на основе каждого сплава. Приведены примеры использования драгоценных металлов и их сплавов в ортопедической стоматологии.
1. Гумилевский Б.Ю., Жидовинов А.В., Денисенко Л.Н., Деревянченко С.П., Колесова Т.В. Взаимосвязь иммунного воспаления и клинических проявлений гальваноза полости рта. Фундаментальные исследования. -2014. № 7-2. С. 278 -281.
2. Данилина Т.Ф., Михальченко Д.В., Наумова В.Н., Жидовинов А.В. Литье в ортопедической стоматологии. Клинические аспекты. Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2014. С. 184.
3. Данилина Т.Ф., Порошин А.В., Михальченко Д.В., Жидовинов А.В. Хвостов С.Н. Способ профилактики гальваноза в полости рта//Патент на изобретение РФ №2484767, заявл. 23.12.2011, опубл. 20.06.2013. -Бюл. 17. -2013.
5. Мануйлова Э.В., Михальченко В.Ф., Михальченко Д.В., Жидовинов А.В., Филюк Е.А. Использование дополнительных методов исследования для оценки динамики лечения хронического верхушечного периодонтита//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 6. -С. 1020.
6. Медведева Е. А., Федотова Ю. М., Жидовинов А. В. Мероприятия по профилактике заболеваний твёрдых тканей зубов у лиц, проживающих в районах радиоактивного загрязнения.//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2015. -№ 12-1. -С. 79-82.
7. Михальченко Д.В. Мониторинг локальных адаптационных реакций при лечении пациентов с дефектами краниофациальной локализации съемными протезами/Д.В. Михальченко, А.А. Слётов, А.В. Жидовинов и др.//Современные проблемы науки и образования. -2015. -№ 4. -С. 407.
8. Михальченко Д.В., Порошин А.В., Шемонаев В.И., Величко А.С., Жидовинов А.В. Эффективность применения боров фирмы «Рус-атлант» при препарировании зубов под металлокерамические коронки//Волгоградский научномедицинский журнал. Ежеквартальный научнопрактический журнал. 2013. № 1. С. 45-46.
9. Михальченко Д.В., Филюк Е.А., Жидовинов А.В., Федотова Ю.М. Социальные проблемы профилактики стоматологических заболеваний у студентов.//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 5. -С. 474.
10. Поройский С.В., Михальченко Д.В., Ярыгина Е.Н., Хвостов С.Н., Жидовинов А.В. К вопросу об остеоинтеграции дентальных имплантатов и способах ее стимуляции /Вестник Волгогр. гос. мед. ун-та. -2015. -№ 3 (55). -С. 6-9.
Введение
В современном мире новых технологий необходима разработка более совершенных устройств, прогрессивных технологий и поиска биологически инертных материалов для улучшения качества лечения стоматологических больных. Так, для изготовления каркасов протезов стали применять драгоценные металлы, что оправдано рядом их положительных свойств: имеют высокую антикоррозионную стойкость в полости рта и благоприятно воздействуют на ткани зуба, слизистые и организм в целом. Для лечения больных ортопедического отделения из группы аллергического риска съемными или несъемными зубными протезами с успехом применяются сплавы благородных металлов: золото, серебро, платина, палладий и их сплавы [1,2].
Привлекательность использования драгоценных металлов в стоматологии определяется рядом их положительных свойств, таких как: химическая устойчивость, предохранение от сколов и трещин, улучшение микрофлоры ротовой полости, безопасность для человеческого организма [3,4].
Долгое время для протезирования в стоматологии использовались сплавы на основе золота [1,2,9].
Золото более востребовано, так как имеет следующие преимущества:
-не вступает в химические реакции со слюной, компонентами пищи и напитков;
-благодаря пластичности, компенсирует нагрузку на зубы, которую оказывают другие материалы протеза;
-практически исключаются сколы и разрушения керамического покрытия при его использовании вместе с золотом;
-более плотно прилегает к зубам;
-не вызывает отторжения при установке протеза;
-случаи образования кариеса на зубах под золотыми коронками практически не встречаются;
-при длительном контакте с десной золото не темнеет [1,8].
В последние годы палладиевые сплавы стали хорошей альтернативой золотым. Палладий успешно используется в качестве легирующего элемента в многочисленных стоматологических сплавах на основе золота и серебра [1,9].
Палладиевые сплавы применяются для изготовления металлокерамических, металлопластмассовых, цельнометаллических зубных протезов. В России для этих целей используется отечественный сплав «Суперпал» [5,6,7].
За рубежом имеется большое число стоматологических сплавов благородных металлов на основе палладия, в том числе и для бюгельных зубных протезов [2,4].
В России для бюгельных протезов подобные отечественные сплавы не выпускаются, для них традиционно используют кобальтохромовые сплавы. Однако между несъемными протезами из благородного сплава и бюгельными протезами из кобальтохромового сплава может возникать гальваническая пара, что приводит к серьезным осложнениям [8].
Целью работы является обоснование использования сплавов на основе драгоценных металлов (золото, платина, палладий) для лечения больных ортопедического отделения стоматологии.
Обзор литературы
Разработанный более 30 лет назад отечественный золото-платиновый сплав для изготовления съемных бюгельных протезов в настоящее время не соответствует требованиям международного стандарта ISO 1562, предъявляемым к сверхтвердым золотым сплавам для литья каркасов съемных зубных протезов. На сегодняшний день из этого сплава изготавливаются лишь кламмеры для съемных протезов [9].
На сегодняшний день в России выпускают два сплава на основе золота для металлокерамики - это «Плагодент» (ФГУП НПК «Суперметалл», Московская область) и «Витирий», производства фирмы «Витал ЕВВ» (Екатеринбург), а также сплав на основе палладия «Палладент» (ФГУП НПК «Суперметалл») [10].
Часто в практике ортопедической стоматологии несъемные конструкции изготавливают из сплавов благородных металлов, а съемные бюгельные протезы — из кобальтохромового сплава. В лучшем случае, бюгельные протезы имеют гальваническое золотое покрытие [9].
Cо временем в местах окклюзионных контактов это покрытие истирается, что приводит к проникновению ионов металлов из неблагородных сплавов в ротовую жидкость и образованию гальванических пар. Это вызывает аллергические реакции, электрохимическое повреждение слизистой оболочки полости рта, интоксикацию организма, что заканчивается непереносимостью изготовленных зубных протезов [9,10].
Платина- металл серебристо-белого цвета. Температура плавления - 1773°С. Это ковкий, тягучий металл, несмотря на большую, чем у золота твердость. Платина обладает малой усадкой. Ее добавляют в золотые сплавы для улучшения антикоррозийных свойств и повышения твердости [5,6].
Сплав имеет высокую жидкотекучесть, хорошо обрабатывается, прочный. Платина, так же, как и золото, биологически совместима с человеческим организмом. Благодаря этому протез не отторгается организмом человека и служит очень долго [5,6].
Другим важным свойством платины является незначительное линейное расширение, близкое к линейному расширению фарфора. Это свойство платины используется в производстве фарфоровых зубов, крампоны которых изготовляют из золотых сплавов с платиновой втулкой. Платина является химически наиболее стойким металлом; она не вступает ни в какие соединения с кислородом и растворяется лишь в царской водке [5,6,9].
В ортопедической стоматологии платина используется в качестве добавки в золотые сплавы и в виде фольги при изготовлении фарфоровых зубов и фарфоровых коронок [2].
Ко всем веществам, попадающим в организм, человек небезразличен. Присутствие в полости рта конструкций из сплавов платины оказывает влияние на ферменты ротовой жидкости [2].
Отмечено, что при использовании для протезирования так называемых «благородных» металлов (платины, золота) в редких случаях наблюдается непереносимость протезов, происходит развитие пародонтопатий, вызванные иммунными нарушениями [8].
Следует заметить, что в условиях гипоксии тканей нарастают процессы перекисного окисления липидов, что приводит к разрушению клеточных мембран и выходу в ротовую жидкость метаболитов - предшественников АМФ и АДФ, т.к. АТФ образуется мало в условиях гипоксии [3,4,6].
Центральной мишенью любой клетки является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Взаимодействие переходных металлов (палладий и платина) с ДНК, обеспечивает противомикробное, антифаговое, цитотоксическое действие [3,4,5].
Совершенствование съемного бюгельного протезирования связано с разработкой и внедрением новых конструкционных материалов и технологий [9].
На смену золоту и платине приходит палладий. Палладий обладает рядом полезных свойств: по коррозионной стойкости он почти не уступает золоту; в агрессивных средах на его поверхности, и поверхности его сплавов образуется защитная пленка, которая препятствует выходу ионов из сплава [1,6].
В настоящее время палладий почти в 2 раза дешевле золота, что немаловажно для его широкого применения и доступности в клиниках [6].
На сегодняшний день существует несколько российских сплавов с большим содержанием палладия: «Суперпал» (Палладент), «Витирий-П», сплав для бюгельных протезов («Бюгопал») и серебряно-палладиевые сплавы Пд-250, Пд-190 [6].
Использование в полости рта сплавов, близких по составу и свойствам, сводит к минимуму вероятность возникновения непереносимости зубных протезов. К сожалению, из-за нестабильности свойств практически полностью остановлено промышленное производство бюгельного сплава на основе палладия [7].
Заключение
С возрастом количество людей с удалёнными зубами возрастает. Поэтому возрастает необходимость стоматологического протезирования. Но для наиболее эффективного лечения материалы, используемые для протезирования, должны быть химически и физически устойчивыми, обладать антикоррозионными свойствами, благоприятно воздействовать на слизистую полости рта и организм человека в целом.
Выводы
Таким образом, проанализировав большое количество научной литературы, мы можем сделать вывод, что использование сплавов из драгоценных металлов является эффективной и популярной процедурой для восстановления функций зубочелюстной системы. К недостаткам такого метода протезирования можно отнести дороговизну и возможное возникновение аллергических реакций.
Читайте также: