способ изготовления металлокерамических зубных протезов

Формула изобретения

Способ изготовления металлокерамических зубных протезов, заключающийся в отливе металлического каркаса, его механической обработке, получении на его поверхности промежуточного подслоя и нанесении на него фарфорового покрытия с последующим спеканием, отличающийся тем, что промежуточный подслой состоит из двух слоев, основного и дополнительного, причем сначала наносят основной слой методом газофазного диффузионного легирования металла каркаса цирконием и алюминием на глубину 15 25 мкм, а дополнительный слой наносится термическим оксидированием основного слоя на глубину 2 5 мкм при 800 1100^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области стоматологической зубной ортопедии и касается совершенствования технологии изготовления зубных протезов из металлокерамики.

Известны способы [1, 2] изготовления металлокерамических зубных протезов, заключающиеся в отливке металлического каркаса, его механической обработке, обезжиривании, получении на его поверхности оксидного подслоя, нанесении на подслой фарфорового покрытия и его спекании. Такие способы отличаются, главным образом, режимами получения оксидных подслоев и спекания, а также составом фарфоровых покрытий.

Основной проблемой в этих способах является получение прочного сцепления фарфорового покрытия с металлом каркаса через оксидные подслои.

За прототип изобретения взят способ изготовления металлокерамических зубных протезов [2] заключающийся в отливке металлического каркаса, его механической обработке, обезжиривании, получении на его поверхности оксидной пленки, нанесения на оксидную пленку фарфорового покрытия и его спекании, причем для усиления химических связей оксидов керамики и металла перед получением оксидной пленки каркас обрабатывают 20-25%-ным раствором борного ангидрида в метиловом спирте, а получение окисной пленки на поверхности каркаса осуществляют в вакууме при 1000.1010^oC в течение 8.10 минут.

Недостатком такого способа является недостаточно прочное сцепление фарфорового покрытия с металлом каркаса, вызванное существенно разными физико-механическими свойствами оксидов фарфорового покрытия и каркаса (так, коэффициент термического расширения для вакуум-плотной керамики составляет (60.70)10^-7 1/^oK [3] а для металлов - (10.17)10^-6 1/^oK [4] т.е. различаются в 2.3 раза). Химические же их связи осуществляются на малые толщины, соизмеримые с размерами атомов химических элементов, составляющих эти материалы. В результате при механических и термических воздействиях на зубной протез на границе раздела "металл каркаса фарфоровое покрытие" имеют место значительные термомеханические сдвиговые напряжения, обусловливающие отслаивание покрытия.

Целью изобретения является повышение прочности сцепления фарфорового покрытия с металлом каркаса зубного протеза.

Для этого способ изготовления металлокерамических зубных протезов заключается в отливке металлического каркаса, его механической обработке, получении на его поверхности промежуточного подслоя и нанесении на него фарфорового покрытия с последующим спеканием. Новым является то, что основной подслой выполняется методом газофазного диффузионного легирования металла каркаса цирконием и алюминием на глубину 10.20 мкм, а на основном подслое выполняется дополнительный подслой диоксида циркония толщиной 2.5 мкм путем термического оксидирования подслоя при температуре 800.1100^oC.

Прочное сцепление подслоев с металлом каркаса и между собой определяется диффузной природой их образования, а плавное изменение физико-механических свойств в ряду "металл каркаса основной подслой (представляет собой интерметаллические соединения Ме-(Al, Zr)) дополнительный подслой диоксидциркониевой керамики фарфоровое покрытие" обусловливает высокую прочность данной композиции.

Таким образом, наличие переходных диффузионных подслоев исключает существование ярко выраженной границы раздела фарфорового покрытия и металла каркаса, что исключает их расслаивание от механических и термических воздействий на протез зуба.

Настоящее изобретение реализовано следующим образом. Каркас протеза выполнен отливкой в форму из кобальт-хромового сплава (КХС) с последующей механической обработкой. Далее методом газофазного диффузионного легирования [5] на поверхности каркаса образован основной диффузионный подслой интерметаллидов системы Co-(Al, Zr) толщиной 10.20 мкм. Полученная заготовка подвергнута термическому оксидированию при температуре 950^oC, после чего на поверхности образовался дополнительный подслой диоксида циркония толщиной 2.5 мкм, по которому было нанесено покрытие фарфора и подвергнуто обжигу по стандартной методике.

Испытания полученного фарфорового покрытия на механический сдвиг показали, что прочность его сцепления с металлом каркаса через подслои превосходит прочность самого фарфорового покрытия, т.к. сколы образовывались не по границам их соединения, а по фарфоровому покрытию. Термические же воздействия на протез по режиму "нагрев до 900^oC охлаждение в воду", не вызвали отслаивания покрытия.

Источники информации

1. А.с. СССР N 1409256 М.Кл. A 61 C 13/08. Способ изготовления металлокерамических зубных протезов. Бюлл. изобретений N 26-1988.

2. А. с. СССР N 1438763 М.Кл. A 61 C 9/00. Способ изготовления металлокерамических зубных протезов. Бюлл. изобретений N 43-1988 (прототип).

3. Мусин Р.А. Конюшков Г.В. Соединение металлов с керамическими материалами. М. Машиностроение, 1991, с. 9.

4. Марочник сталей и сплавов. Под ред. В.Г.Сорокина. М. Машиностроение, 1989, с. 626.

5. Термическая обработка в машиностроении. Справочник под ред. Ю.М.Лахтина и А.Г.Рахштадта. М. Машиностроение, 1980, с. 350.