4. Keramika – Protetická technologie

Protetická technologie

Keramika

Keramické hmoty
– obsahují drobné mulitové krystalky rozptýlené v základní sklovité mase
– obsahují tři základní složky – živec, křemen, kaolin
o Živec
§ hlinito-křemičitan draselný K2O . Al2O3 . 6SiO2 vyskytující se jako jednoklonný ortoklas. Ze všech složek porcelánu taje živec při nejnižší teplotě do 1300 °C a působí proto jako tavidlo. Působí zároveň jako zvyšovadlo pevnosti vypálené hmoty a není-li přehřát, podrží tvar, do něhož byl zformován.
o Křemen
§ oxid křemičitý SiO2, musí být čirý, neznečištěný stopami oxidů železa. Díky vysokému bodu tání (až 1700°C) nemění a zajišťuje stabilitu a tvar výrobku – vytváří tak vnitřní pevnou strukturu.
o Kaolin
§ technický název pro sedimenty složené z kaolinitu, křemene, slídy a jílu.
– Vlastní surovinou pro výrobu porcelánu je kaolin, zásaditý křemičitan hlinitý, vznikající větráním živců (tzv.kaolinizace)
o Kaolinit
§ čistý kaolin, bílá hlinitá hmota s nejvyšším bodem tání ze tří hlavních složek.
§ Při smíchání s H20 vytváří dobře plastickou hmotu, která udrží tvar při sušení a vypalování oxid hlinitý Al203 – Alumina.
§ Má příznivý vliv na vlastnosti keramických hmot
– Glazury – jsou z lehkotavitelných skel, zajišťují hladkou homogenní povrchovou vrstvu.
– Barevné pigmenty – jsou anorganického původu, zajišťují po vypálení barvu přirozeného zubu
– Tavidla – přidávají se v množství 10-20%. Např.:
o Borax ( Na2B4O7 . 10 H20)
o Uhličitan sodný (NaCO3)
o Uhličitan draselný (K2CO3)
o Fosforečnan draselný (K3PO4)
– Konzistence keramických hmot je pískovitá a k umožnění modelace je nutné přidat pojidla, která ve směsi s vodou práškovité částice slepí. Jsou to organické sloučeniny jako dextrin nebo škrob, které při vypalování shoří beze zbytku.

Vypalovací proces a vlastnosti keramiky
– složitý proces, při kterém ve vypalované keramické hmotě probíhají navzájem se překrývající fyzikální a chemické pochody
– dříve dochází k fyzikálním změnám – ztráta H2O
– chemické pochody – po počáteční oxidaci a ztrátě chemicky vázané vody dojde k tvorbě mulitových krystalů (3Al2O3 . 2SiO2), které dávají keramice pevnost
– při vypalování dochází ke smrštění 20-30%, které je ve vakuu větší. Smrštění probíhá směrem k největší mase. Faktory podílející se na objemovém smrštění = kontrakce způsobená ztrátou vody, spálením organických částí.
– Změna fyzikálního stavu hmoty je funkcí vypalovací teploty a času

Vlastnosti keramiky
– keramické zubní náhrady se nevyrábějí ve formě, ale volnou modelací s následným vypálením v keramické peci
– hmota, smíchaná z prášku a vody musí být během modelace a pálení tvarově stálá, proto nejdůležitější požadavky na keramickou hmotu jsou :
o dobrá modelovatelnost v nevlhkém stavu
o stálost tvaru ve vlhkém stavu bez stékání nebo opadání
o možnost opracování brousky – nejčastěji diamantovými
o možnost dodatečného nanášení a znovuvypálení hotového výrobku možnosti barevného uspořádání k věrné reprodukci každé přirozené situace
– negativní vlastnosti keramiky :
o kontrakce při pálení – 14-17% objemu

Volnou modelací se dnes vyrábějí prakticky dva typy náhrad.
1) celoplášťové keramické korunky
2) keramické fasety do celoplášťových korunek a můstkových mezičlenů

Plášťové keramické korunky :
– naprostá čistota v laboratoři a v každé pracovní fázi nutná
– modelace korunky se provádí na modelu zubu krytém čepičkou z platinové fólie o síle 0,3 mm
– korunka se modeluje po vrstvách
– vnitřní vrstva – tenká vestibulárně a silnější palatinálně – brání prosvítání kovové nástavby nebo ztmavlého dentinu
– zvýšená pevnost
– dentinové a sklovinné hmoty slouží k vlastnímu budování korunky – jsou výrazně obarveny organickými barvivy (dentinové růžově, sklovinné modře)
– krčková masa, sklovitá masa – zvýraznění incize
– všechny masy se mísí s destilovanou vodou
– po nanášení zahustit vibracemi a odsátím vody štětcem nebo savým papírem
– ve vakuu nejdříve vypálí opákní jádro a potom i dentinovou a sklovinnou modelaci
– před tímto druhým pálením by měla být korunka vymodelovaná
– plášťovou keramickou korunku lze zhotovit skořepinovou technikou = k vytvoření labiální části korunky se použije skořepina vybroušená z kramponového zubu, domodelovaná základní a dentinovou hmotou.

Napalovaná keramika
– dva kombinované rozdílné materiály. Bylo nutné splnit celou řadu požadavků:
o solidus slitiny musí ležet dostatečně vysoko nad teplotou tání keramických hmot
o mechanická stabilita konstrukce musí být dostatečná při vysoké teplotě, aby nedošlo k deformaci
o na povrchu kovu se nesmí tvořit žádné barevné oxidy

– koeficienty tepelné roztažnosti kovové slitiny a keramické masy je vyrovnaná – při chládnutí nedochází k popraskání keramiky. Rozvedeme-li tyto požadavky na konkrétní vlastnosti slitin a keramiky, dostaneme následující požadované vlastnosti kovových slitin :
o jednozrnná struktura
o dobré mechanické vlastnosti
o stálost v dutině ústní
o estetická barva
o žádná tvorba zbarvených oxidů
o jistá dlouhodobá vazba s keramikou
o solidus min. 150°C nad vypalovací teplotou keramiky
o min. koeficienty (jejich rozdíly) tepelné roztažnosti slitiny a keramiky
o možnost letování před i po napálení keramické hmoty¨
o možnost kombinace s jinými slitinami

– požadované vlastnosti keramických hmot:
o bezpečná vazba mezi oběma materiály
o nejvyšší možná pevnost hmot v rázu¨příznivé hodnoty vnitřního pnutí
o stálost v prostředí dutiny ústní
o dobrá barevná reprodukce
o malé objemové změny při pálení
o vysoká odolnost proti teplotním změnám při funkci
o odolnost proti teplotním změnám při opakovaném zařátí
o dobrá modelovatelnost
o snadné opracování po vypálení

– Základní vrstva keramické hmoty se vytváří nadvakrát :
o První, vazebná opakní hmota je tenká, transparentní vrstva připravená smícháním s alkoholem mísící tekutinou a vypálená 1 min při 980°C
o Druhá, krycí opakní vrstva se nanáší hustší a vypaluje se opět 1 min při 9401°C
– Další modelace keramických vrstev – u žvýkacích ploch se užívá vytyčovací technika.

Keramické můstkové fazety
– fazetování můstkových mezičlenů
– používají se fazety zásuvné (tzv.steelovy) = orální stěna je plochá, s hlubokou podélnou na dně rozšířenou drážkou, do které zapadá kovový třmínek na krycí destičce
– destička se letuje ke konstrukci a fazeta se fixuje např.cementem
– druhý typ je tzv. čípková fazeta – 2 kovové čípky, které se připájejí do otvorů v můstkových mezičlenech

Litá keramika
– 2 typy zpracování
o sklokeramický systém (firma Dow Corning)
§ speciální sklo, vystavené dodatečnému zahřátí zkrystalizuje a změní se v opákní keramiku se stabilním objemem a s dobrými mechanickými vlastnostmi

§ korunky se vyrábějí podle anatomického voskového modelu, který se zatmelí a vypálí v licí formě z fosfátové formovací hmoty zahřáté na 900°C

§ materiál: pyroceram – roztaví se při 1370°C a odlije transparentní a amorfní odlitek

§ korunka se vyzkouší, upraví, opískuje (lehce) a domaluje se keramickými barvami a v normální peci vypálí

o tzv. corestore systém
§ model preparovaného zubu se při něm zhotovuje z tepelně odolného epoxidu – na něm se vymodeluje vosková neanatomická kapnička 0,6mm a k ní se připojí krátký široký licí kanál s kónickou licí prohlubní, vše pak s modelem zatmelíme do sádry

§ po vyplavení vosku se usušená forma zahřeje na 200°C a do licí prohlubně se vloží paleta z čistého krystalického Al2O3 vázaného silikonem a tlakem lisu se vžene do formy

§ získaná čepička se vyzkouší, přes noc se vystaví řízenému tepelnému režimu, při němž se staví oxid hlinitý za účasti křemíku ze silikonového pojiva a současně dojde k objemové stabilizaci. Po vyzkoušení se základní kapna domodeluje běžnými dentinovými a sklovinnými keramickými hmotami do anatomického tvaru a vypálí se konvekčním způsobem