Материал для изготовления зубных протезов

 

Изобретение относится к медицинской технике, к конструкционным материалам, используемым в ортопедической стоматологии. Задачей изобретения является получение материала с повышенной прочностью сцепления с металлическим каркасом и повышенной адгезией к металлу в более широком интервале температурного коэффициента линейного расширения. Это достигается тем, что в известный материал для изготовления зубных протезов, содержащий SiO₂, Al₂O₃, K₂O, Na₂O, СаО, F₂ и пигменты, дополнительно вводят ZnO и La₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.% : SiO₂ 50-60; Al₂O₃ 13-24; K₂O 6-14; Na₂O 10-17; CaO 0,5-4; ZnO 0,2-4; F₂ 0,3-4; La₂O₃ 0,1-1,5; пигменты 0,1 - 6.

Изобретение относится к медицинской технике, к конструкционным материалам, используемым в ортопедической стоматологии.

Известен материал для изготовления зубных протезов, содержащий следующие компоненты, мас. SiO₂ 59,3-66,0 Al₂O₃ 19,0-22,2 K₂O 6,5-15,2 Na₂O 3,2-8,3 F₂ 0,01-5,0 Gr₂O₃ 0,01-0,5 Pr₂O₅ 0,01-1,0 Температура варки исходного материала составляет 1600 ±20^оС, температура кристаллизации 1000±20^оС и обжига 850-1000^оС. Указанные температурные параметры обусловлены высокой вязкостью расплава. Температура обжига материала является критичной, так как она находится на границе температур, допустимых для сплавов неблагородных металлов на основе кобальта.

Известен материал для изготовления зубных протезов [1] в состав которого входят следующие компоненты, мас. SiO₂ 50-65,0 Al₂O₃ 18,0-23,0 K₂O 6,0-12,0 Na₂O 8,5-15,0 F₂ 0,1-3,0 CaO 0,5-5,0 Пигменты 0,1-10,0 Температура варки исходного материала 1550 ±50^оС, температура кристаллизации 770-830^оС. Высокая вязкость расплава материала требует длительной выдержки при температуре варки. Композиция характеризуется низкой однородностью, что сказывается на ее склонности к кристаллизации.

Задачей изобретения является снижение температуры варки исходной композиции и увеличения структурной, физической однородности материала, что позволяет сделать технологический процесс производства одностадийным, минуя стадию кристаллизации предварительно измельчен- ного порошка композиции. За счет повышения однородности исходной композиции создается возможность получения материала с повышенной прочностью сцепления с металлическим каркасом и повышенной адгезией к металлу в более широком интервале температурного коэффициента температурного расширения.

Задача достигается тем, что материал для зубных протезов, содержащий SiO₂, Al₂O₃, K₂O, Na₂O, CaO и F₂ дополнительно содержит ZnO и La₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас. SiO₂ 50,0-60,0 Al₂O₃ 13,0-24,0 K₂O 6,0-14,0 Na₂O 10,0-17,0 CaO 0,5-4,0 ZnO 0,2-4,0 F₂ 0,3-4,0 La₂O₃ 0,1-1,5 Пигменты 0,1-6,0 Указанный состав композиции проваривается при температуре 1450-1480^оС, хорошо осветляется. Из гомогенизированного расплава получается однородный по физической и химической структуре материал. Температура кристаллизации снижается до 720-750^оС и соответственно снижается температура обжига материала.

Материал предлагается использовать в качестве покрытия зубных протезов из неблагородных металлов на основе кобальта и других металлов с близким коэффициентом теплового линейного расширения, в качестве индивидуальных зубных коронок, а также может быть использован для изготовления монолитных зубов.

Вводимые пигменты регулируют окраску покрытия зубов и коронок.

Введение в состав исходной композиции оксида цинка в количестве 0,2-4,0 мас. необходимо и достаточно для уменьшения температуры варки и увеличения склонности материала к кристаллизации.

Введение в исходный состав композиции оксида лантана в количестве 0,1-1,5 мас. способствует гомогенизации расплава и увеличению структурной, физической и химической однородности получаемого материала.

Введение в состав композиции менее 0,2 мас. оксида цинка практически не сказывается на свойствах материала и не обеспечивает образование новых центров кристаллизации.

Содержание оксида цинка более 4,0 мас. способствует увеличению количества стеклофазы в закристаллизованном материале, что влечет за собой снижение механической прочности материала. Содержание в композиции поверхностно-активного оксида лантана до 1,5 мас. в сочетании с оксидом цинка позволяет проводить кристаллизацию материала без предварительной термообработки молотого порошка композиции. Исключение стадии предварительного измельчения и кристаллизации порошка композиции упрощает технологический процесс получения указанного материала в сравнении с прототипом. При этом резко повышается экономическая эффективность процесса за счет снижения затрат на электроэнергию, высвобождения помольного оборудования и трудовых ресурсов, загруженность технологического оборудования.

Увеличение в композиции оксида лантана более 1,5 мас. нежелательно, так как это может способствовать образованию вместо чистой кристаллической фазы лейцита твердого раствора, в котором катионы лантана частично внедрены в структурные ячейки вместо катионов алюминия, что скажется на ухудшении эксплуатационных характеристик материала.

Структура термообработанного материала характеризуется присутствием основной кристаллической фазы лейцита (KA₁Si₂O₆). В состав остаточной стеклофазы входят оксиды цинка и лантана, которые существенно улучшают смачиваемость и адгезию материала к металлам типа кобальта, что, в свою очередь, увеличивает прочность сцепления материала с металлическим каркасом.

В таблице приведены примеры составов материалов для изготовления зубных протезов, их технологические и физико-химические свойства.

Шихту для варки композиций составляют из традиционных сырьевых материалов, используемых в стекловарении: кварцевого песка, глинозема, поташа, калиевой селитры, соды, мела, оксидов цинка и лантана, а также криодита или фтористого кальция.

Варку композиции можно проводить как в тигельных, горшковых, так и в ванных стекловаренных печах. Расплав не агрессивен, поэтому можно использовать как кварцевые, так и корундовые тигли и горшки. Проваренную композицию вырабатывают в виде гранулята путем ее отливки тонкой струей в проточную холодную воду. Гранулят высушивают и подвергают помолу в шаровых мельницах до состояния удельной поверхности 5-7 тыс. см²/г. Тонкомолотый порошок готов для получения цветовых композиций стоматологического материала путем смешения с пигментами. Указанный материал пригоден для покрытия каркасов из сплавов неблагородных металлов, изготовления зубных коронок и цельнокерамических мостовидных протезов.

Предлагаемый материал выгодно отличается от прототипа как составом исходного материала, так и способом приготовления композиции, что и позволило упростить технологический процесс его получения.

Формула изобретения

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ, содержащий SiO₂, Al₂O₃, K₂O, Na₂O, CaO, F₂ и пигменты, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ZnO и La₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO₂ 50,0 60,0 Al₂O₃ 13,0 24,0 K₂O 6,0 14,0 Na₂O 10,0 17,0 CaO 0,5 4,0 ZnO 0,2 4,0
F₂ 0,3 4,0
La₂O₃ 0,1 1,5
Пигменты 0,1 6,0

РИСУНКИ

Рисунок 1