фарфоровая масса для изготовления зубных протезов

Формула изобретения

Фарфоровая масса для изготовления зубных протезов, содержащая полевой шпат, оксиды бария и бора, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полевой шпат - 75,0 - 90,0

Оксид бария - 4,0 - 10,0

Оксид бора - 2,0 - 5,0

Волластонит - 4,0 - 10,0,

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области стоматологии и может быть использовано для изготовления фарфоровых зубов, протезов и металлокерамических протезов.

Известен состав для изготовления фарфоровых зубов, покрытий и металлокерамических протезов, содержащий полевой шпат, добавки, снижающие температуру спекания, например, оксиды бария, бора и кремнекислый литий.

Недостатком известного состава является низкая прочность и стойкость к термоударам, приводящая к сколам керамики.

Наиболее близким техническим решением является материал на основе полевого шпата и кварца, содержащего глинозем, кремнекислый литий, борную кислоту, хлористый барий и диоксид титана.

Недостатком данного материала является невысокая прочность при изгибе и низкая стойкость к термоударам в области температур 20-200^oC. Кроме того, высокое содержание глинозема (32-53%) требует длительных выдержек при фриттовании материала при температуре 1200^oC.

Целью изобретения является повышение прочности фарфоровой массы и ее стойкости к термоударам при температурах фриттования 1150 - 1180^oC и температурах спекания 940 - 960^oC.

Поставленная цель достигается тем, что фарфоровая масса, содержащая полевой шпат, оксиды бария и бора, дополнительно содержит волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полевой шпат - 75 - 90

Оксид бария - 4 - 10

Оксид бора - 2 - 5

Волластонит (CaSiO₃) - 4 - 10

Пример приготовления фарфоровой массы

Берут 82% полевого шпата, 7% оксида бария, 3% оксида бора и добавляют 8% волластонита (составы табл. 1). Компоненты тщательного перемешивают, измельчают, затем смесь фриттуют при температурах 1150 - 1180^oC и полученную фритту подвергают помолу. Измельченный материал применяют для изготовления фарфоровых зубных протезов или в качестве дентинового или эмалевого слоя для металлокерамических протезов.

Материал в зависимости от соотношения компонентов имеет следующие физико-механические характеристики (табл. 2).

Температура спекания, град. C - 940 - 960

Предел прочности при изгибе, МПа - 170 - 200

Предел прочности при сжатии, МПа - 250 - 330

Микротвердость, МПа - 4500 - 5000

Коэффициент линейного термического расширения, град. C^-1 в интервале температур 20 - 500^oC - 12,3 - 13,4х10^-6

Число термоциклов в интервале 20 - 200^oC до появления микротрещин - 25 - 30

Более высокая прочность, микротвердость и стойкость к термоударам по сравнению с прототипом и базовым составом (без волластонита) обеспечивается тем, что при температурах фриттования волластонит не полностью растворяется в расплаве. При охлаждении фритты кристаллизуется растворившаяся часть волластонита. Волокнистые и игольчатые кристаллы волластонита придают материалу дополнительную прочность, микротвердость и стойкость к термоударам.

Уменьшение содержания волластонита менее 4% приводит к снижению механических характеристик и термостойкости за счет снижения армирующего эффекта.

Увеличение содержания волластонита более 10% приводит к ухудшению спекания материала при температурах отжига 920^oC и снижению его прочности.

Кристаллизация растворившегося волластонита "игольчатая" форма микрокристаллов обеспечивает повышение прочности и термостойкости материала за счет микроармирования и в конечном итоге исключает образование трещин при охлаждении зубных протезов после спекания фарфоровой массы и уменьшает вероятность скалывания в процессе длительного использования протезов у пациентов.