Стъклокерамика на база литиев цисиликат и апатит
За да се разширят индикациите за използване на изцяло керамични възстановявания, фиксирани с полимерни лепила и за да може да се използва стъклокерамика за изработка на мостове, беше разработен нов материал в системата Si02 - Li20 (Empress, Ivoclar-Vivadent, Shaan, Liechtenstein).
Получената кристална фаза е литиев дисиликат (Li2Si205) и заема до 70% от обема на материала. Литиевият дисиликат се отличава с необичайна микроструктура, състояща се от много произволно ориентирани миниатюрни игловидни кристали с плоска форма, свързани помежду си (фиг. 3.4.11). Тази форма е идеална от гледна точка на здравина, тъй като наличието на малки игловидни кристали в структурата на материала води до отклонение на посоката, разклоняване или спиране на растежа на възникващите микропукнатини. По този начин кристалите от литиев дисиликат блокират развитието на микропукнатини в структурата на стъклокерамиката, което води до значително увеличаване на якостта на огъване на материала.
Ориз. 3.4.11. Сканираща електронна микроснимка на микроструктурата на стъклокерамика на базата на литиев дисиликат. Произволно ориентирани взаимосвързани иглени кристали (микрофотография с любезното съдействие на IvoclarHVivadent UK Ltd, Лестър, Обединеното кралство)
В допълнение, стъклокерамичната структура съдържа втора, много по-голяма по обем кристална фаза, състояща се от литиев ортофосфат (Li3P04).
Стъклокерамиката, описана тук, значително превъзхожда по механична якост конвенционалната стъклокерамика на основата на левцит. Якостта на огъване на стъклокерамиката на базата на литиев дисиликат е в диапазона от 350 до 450 MPa, а еластичността й е почти три пътиподобен индикатор на левцитна стъклокерамика.
Клинично значение
Повишената здравина на стъклокерамиката на базата на литиев дисиликат позволява да се произвеждат от този материал не само единични корони за предни и задни зъби, но и изцяло керамични мостове.
Твърди се, че стъклокерамиката на базата на литиев дисиликат има повишена пропускливост на светлина чрез съпоставяне на оптичните параметри на стъклената матрица и кристалната фаза, при което разсейването на светлината, преминаваща през материала, е сведено до минимум. Стъклокерамичните възстановявания на основата на литиев дисиликат също са горещо пресовани, но процесът се извършва при температура от 900°C, което е по-ниско от това на стъклокерамиката на левцитна основа.
Когато слоеве от фелдшпатов порцелан се нанасят върху изцяло керамична рамка, изработена от материал на основата на алуминий, за да се придаде естетичен вид на протезата, е необходимо коефициентите на топлинно разширение на тези материали да са близки и да имат стойности от около 70 - 80 x 10
1/°С. В стъклокерамичните протези на основата на левцит материалът на рамката и покритието от фелдшпат съвпадат много по състав и следователно техните коефициенти на топлинно разширение също съвпадат. Въпреки това, несъответствието между коефициентите на топлинно разширение на стъклокерамика на базата на литиев дисиликат и фелдшпатно стъкло е 10 x 10 "1/°C, така че беше необходимо разработването на ново покритие. Нов материал за покритие на стъклокерамични рамки на базата на литиев дисиликат е апатитна стъклокерамика. По време на процеса на ситализация на апатитните стъкла се образува кристална фаза - хидроксиапатит, [Ca10(PO4)6.2OH], коетое веществото, което изгражда емайла на естествения зъб. По този начин новият материал, поне по състав, съответства повече на емайла на естествените зъби, отколкото всички други керамични покрития, съществували преди него.
Слюдена стъклокерамика с флуоридни добавки (напр. Dicor)
Стъклокерамичните материали на базата на слюда с добавяне на флуориди са продукти от състава Si02.K2O.MgO.Al203.Zr02 с добавяне на флуориди на определени метали, за да придадат на протезите флуоресцентни свойства, подобни на тези, наблюдавани при естествените зъби. За материали от този състав процесът на ситализация води до образуване на центрове на кристализация и растеж на кристали от слюда тетрасиликат вътре в стъклената матрица.Както в стъклокерамиката на базата на литиев дисиликат, кристалите от слюда имат игловидна форма и блокират развитието на пукнатини вътре в материала. Механичните тестове показват, че якостта на огъване на този материал е от 120 до 150 MPa, което в комбинация с адхезия към твърдите зъбни тъкани ще бъде напълно достатъчно за производството на корони на дъвкателни зъби, но недостатъчно за производството на изцяло керамични мостове.
Преминаването на светлина през даден материал зависи от размера на кристалите и разликата в индексите на пречупване между кристалната и стъклената фаза. Ако размерът на кристалите е по-малък от дължината на вълната на видимата светлина (0,4-0,7 микрона), стъклото ще бъде прозрачно. Коефициентът на пречупване на малките кристали от слюда съвпада много с този на околната стъклена фаза, така че този материал ще разпръсне светлината по-малко от алуминиевия порцелан.
Клинично значение
Благодарение на това пропускането на светлина от стъклокерамични материали на базата на слюда с добавяне на флуориди се приближаваподобно на емайла.
Процесът на производство на стъклокерамични възстановявания на базата на слюда с добавка на флуорид се основава на същите принципи като леенето по модел на метални протези. Първо се прави восъчен модел на възстановяването върху матрица по обичайния начин. Восъчният модел се отстранява от матрицата и се формова с помощта на фосфатно свързан формовъчен материал. След това формованата стъклокерамична заготовка се разтопява в специален тигел и леенето се извършва по центробежен метод при температура 1380°C. Получената отливка се подлага на допълнителна термична обработка за образуване на кристална фаза и повишаване на здравината на материала. Желаният цвят се получава чрез нанасяне на самоглазиращи боядисани порцеланови покрития върху повърхността на възстановяването. Концепцията за леене на реставрации не е нова, първите опити за леене на протези датират от 1920 г. Въпреки това, едва с изобретяването на лятата стъклокерамика, използването на метода на леене стана възможно.
През последните 15 години настъпиха революционни промени в предлаганите керамични материали за изработката на зъбни протези и сега стана възможно използването на изцяло керамични възстановявания както за предни, така и за задни зъби. Не може да се изключи възможността за ограничено използване на керамика за производството на изцяло керамични мостове. Без съмнение, развитието и усъвършенстването на нови материали и технологии ще продължи, а ролята на керамиката в производството на естетични възстановявания ще расте. Изборът на най-подходящата от съществуващите керамични системи няма да бъде лесна задача: относителните предимства на всяка от системите, които трябва да се вземат предвид при избора, са представени в таблица 3.4.4.
Клинично значение
Сега повече от всякога е от съществено значение за всеки дентален лекар да бъде в крак с бързите промени, настъпващи в областта на денталната керамика, за да може да предложи на своите пациенти най-ефективните лечения.
Основи на науката за денталните материали Ричард ван Ноорт