DE2440425A1

DE2440425A1 - Goldarme edelmetall-legierungen zum aufbrennen von porzellan fuer zahnaerztliche zwecke

Info

Publication number: DE2440425A1
Application number: DE2440425A
Authority: DE
Inventors: Ewald Dr Wagner
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1974-08-23
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1976-03-04
Also published as: DE2440425B2; DE2440425C3

Description

Goldarme Edelmetall-Legierungen zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke Die Erfindung betrifft goldarme Edelmetall-Legierungen zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke, die hauptsächlich Palladium und Silber enthalten.
Zur Herstellung von Kronen und Brücken werden in der Zahnheilkunde seit vielen Jahren in stetig steigendem Umfang Goldlegierungen verwendet, die zum Aufbrennen zahnärztlicher keramischer Massen geeignet sind. Diese auf der Basis Gold-Platin-Palladium aufgebauten Werkstoffe enthalten im allgemeinen 70 tis 90 % Gold, 2 bis 15 % Platin, 0,5 bis % Palladium und daneben kleine Zusätze von Silber, pmer, Eisen, Indium, Iridium, Rhenium, Zinn und Zink, die insgesamt zumeist nicht über 5 bis 6 % hinausgehen (DT-PS 1 183 247, DT-PS 1 533 233).
Die Zusätze bezwecken eine Erhöhung der Festigkeit seigenschaften der Legierungen, zum Teil bilden sie beim Ausbrennen Raftoxide und zu Teil bewirken sie eine Verfeinerung des Gussgefüges. Der thermische Ausdehnungskoeffizient dieser Legierungen liegt zwischen 20 und 500° C bei ca. 14 x 10-6/°C, womit eine gute Abstimmung auf die Ausdehnungskoeffizienten der gebräuchlichen zahnärztlichen keramischen Massen gegeben ist.
Neben den Goldlegierungen werden auch Palladiumlegierungen mit kleinen Zusätzen von Silber und Ruthenium zum Aufbrennen zahnärzilicher keramischer Massen verwendet. Sie finden jedoch nur in geringem Umfang verwendung, da sie wegen ihres gegenüber den Goldlegierungen wesentlich höher liegenden Schmelzbereichs schwierig zu verarbeiten und ausserdem auch nicht aushärtbar sind wie die Goldlegierungen, bei denen die Aushärtung grösstenteils schon bei der langsamen Abkühlung nach dem Aufbrennen erfolgt (American Dental Association; Guide to Dental Materials and Derices, 6. Edition 1972/73, Seite 37).
Ausserdem sind Goldlegierungen zum AuSbrennen von zahnärztlichem Porzellan bekannt geworden, bei denen der Goldgehalt auf 50 bis 55 % herabgesetzt, der Palladiumgehalt hingegen bis auf 25 bis 35 % angehoben worden ist. Diese Legierungen enthalten 10 bis 15 % Silber und daneben die bekannten unedlen Zusätze, die insgesamt maximal etwa 6 % ausmachen. Auffallend bei diesen Legierungen ist ein sehr geringer Gehalt an Platin oder dessen völliges Fehlen. Diese Legierungen weichen in ihrem Schmelzbereich und in ihren mechanischen Eigenschaften nicht wesentlich von den Legierungen mit höherem Goldgehalt ab, durch ihren relativ hohen Goldgehalt von über 50 ß sind sie aber trotzdem noh recht teuer.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, möglichst goldarme Edelmetall-Legierungen zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke zu finden, die in ihren mechanischen und korrosionschemischen Eigenschaften uiidin ihrem Wärmeausdehnungs-.
verhalten und Schmelzbereich den für diese Zwecke bekannten goldreichen Legierungen zumindest gleichkommen.
Diese Aufgabe wurde erlindungsgemäss dadurch gelöst, dass man Legierungen verwendet, die aus 0 - 45 % Gold, 25 - 60 % Palladium, 15 - 45 % Silber, 0 - 2 % Kupfer, 0 - 2 % Eisen, 0 - 0,5 % Iridium, 0 - 1 % Rhenium, 0 - 6 % Zinn, 0 - 4 ß Indium und 0 - 1 % Zink bestehen, mit der Massgabe, dass insgesamt 3 - 10 % Unedelmetallbestandteile in den Legierungen vorliegen müssen.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass auch auf der Basis Silber-Palladium bei Goldgehalten zwischen 0 und 45 % und mit den üblichen bekannten Zusätzen Legierungen zum Aufbrennen zahnärztlicher keramischer Massen aufgebaut werden können, die allen an sie gestellten Anforderungen genügen. Die Liquidustemperaturen dieser Legierungen liegen maximal bei etwa 1300° C, die Solidustemperaturen liegen über 11000 C, so dass einerseits das Schmelzen mit den im zahntechnischen Laboratorium üblichen Mitteln möglich ist, andererseits zur Aufbrenntemperatur des Porzellans ein ausreichender Abstand besteht und damit eine gute Festigkeit bei der Aufbrenntemperatur gesichert ist.
Um die thermische Ausdehnung in dem gewünschten Bereich zu halten, muss das Verhältnis Silber : Palladium etwa zwischen 0,5 und 0,9 liegen, die Summe der Gehalte an den unedlen Zusätzen Kupfer, Eisen Indium, Rhenium, Zinn und Zink sollte vorzugsweise zwischen 5 bis s % betragen.
Als besonders vorteilhaft haben sich die folgenden Legierungsbereiche erwiesen: 1. 38 - 42 % Gold, 18 - 25 % Silber, 29 - 35 % Palladium, 0,5 -1 % Kupfer, 0,5 bis 1 % Eisen, 0 - 3 % Indium, 0 - 0,25 % Rhenium und 1 - 5 % Zinn.
2. 28 - 32 % Gold, 25 - 30 % Silber, 34 - 40 g0 Palladium, 0,3 - 0,7 % Kupfer, 0,3 - 0,7 % Eisen, 0 - 3 % Indium, 0 - 0,15 Iridium, 0 - 0,25 % Rhenlum, 1 - 5 % Zinn und 0 - 1 % Zink.
3. 18 . 22 % Gold , 25 - 30 % Silber, 40 - 50 % Palladium, 0 - 1 % Kupfer, 0 - 1 % Eisen, 0 - 3 % Indium, 0 - 0,15 % Jridium, 0 - 0,25 % Rhenium und 1 - 6 % Zinn, 4. 8 - 12 % Gold, 28 - 33 % Silber, 50 - 60 % Palladium, 0 - 1 % Kupfer, 0 - 1 % Eisen, 0 - 3 % Indium, 0 - 0,15 % Iridium, 0 - 0,25 % Rhenium, 1 - 5 % Zinn und 0 - 0,5 % Zink.
5. 0 - 2 % Gold, 33 - 40 % Silber, 55 - 60 % palladium, 0 - 1 % Kupfer, 0 - 1 % Eisen, 0 - 4 % Indium, 0 - 0,15 % Iridium, 0 - 0,25 % Rhenium, 1 - 6 % Zinn und 0 - 0,5 % Zink.
In der folgenden Tabel le sind einge Beispiele von erfindungsgemässen Legierungen mit verschiedenen Gold-, Silber und Palladiumgehalten aufgeführt. Als besonders haben sich bei 40 % Goldgehalt die Legierungen 3, 4 und 5, bei 30 % Goldgehalt die Legierungen 8 und 10, bei 20 % Goldgehalt die Legierungen 11, 12 und 14, bei 10 ß Goldgehalt die Legierungen 17 und 18 und bei goldfreien Legierungen die Beispiele 21 und 22 herausgestellt. In ihren mechanischen und korrosionschemischen Eigenschaften sind die erfindungsgemäsen Legierungen mit den Eigenschaften der bekannten goldreiehen Dentallegierungen gleichzusetzen.

* vorteilhaft

Legie-
rung Ag Au Cu Fe In Ir Pd Re Sn Zn Vickershärte HV Schmeldzbereich -ß.106/°C
Weiche max zt. °C
Guß
1 18,0 40,0 0,5 0,5 3,0 0,1 34,9 0 3,0 0 143 257 210 1280-1170 14,2
2 19,0 40,0 0,5 0,5 0 0 34,8 0,2 5,0 0 151 270 232 1275-1160 14,2
3 18,0 40,0 1,0 1,0 0 0 34,8 0,2 5,0 0 175 286 243 1265-1140 13,9
4 19,0 40,0 1,0 1,0 0 0,1 34,7 0,2 4,0 0 155 243 210 1270-1160 14,0
5 25.0 40,0 0,5 0,5 3,0 0,1 29,9 0 1,0 0 148 232 180 1270-1165 14,1
6 23,8 40,0 1,0 1,0 1,0 0,1 29,9 0,2 3,0 161 262 200 1235-1120 14,3
7 25,0 30,0 0,5 0,5 2,5 0,1 39,9 0 1,0 0,5 137 148 140 1310-1240 13,9
8 28,5 30,0 0,5 0,5 3,0 0,1 34,9 0 2,0 0,5 145 241 192 1255-1155 14,1
9 27,5 30,0 0,5 0,5 1,0 0 36,3 0,2 4,0 0 161 270 210 1275-1170 14,4
10 28,5 30,0 0,5 0,5 0 0 36,3 0,2 4,0 0 143 232 200 1280-1170 14,1
11 26,8 20,0 1,0 0 3,0 0,1 44,9 0,2 4,0 0 151 226 195 1300-1185 13,8
12 29,0 20,0 0 0 2,0 0,1 44,9 0 4,0 0 151 218 168 1310-1200 14,0
13 29,0 20,0 0 0 0 0,1 44,9 0 6,0 0 166 257 166 1300-1200 14,1
14 29,0 20,0 0,5 0,5 0 0,1 44,7 0,2 5,0 0 155 210 170 1285-1170 14,2
15 29,0 10,0 0,5 0,5 2,5 0,1 54,9 0 2,5 0 132 143 118 1325-1240 14,1
16 30,0 10,0 0,5 0,5 2,5 0,1 54,9 0 1,0 0,5 127 137 127 1340-1250 14,0
17 29,0 10,0 0,5 0,5 0 0,1 54,7 0,2 5,0 0 175 192 180 1320-1210 13,6
18 28,0 10,0 1,0 1,0 0 0,1 54,7 0,2 5,0 0 166 183 176 1330-1225 13,6
19 34,0 0 0,5 0,5 2,5 0,1 59,9 0 2,5 0 118 127 125 1320-1240 13,9
20 35,0 0 0,5 0,5 2,5 0,1 59,9 0 1,0 0,5 127 132 127 1340-1255 14,2
21 33,5 0 0,5 0 4,0 0,1 57,4 0 4,0 0,5 151 161 158 1315-1200 13,7
22 34,5 0 1,0 1,0 0 0,1 57,2 0,2 6,0 0 175 200 182 1290-1180 13,9
23 25,0 0 0,5 0,5 2,5 0,1 49,9 0 1,0 0,5 132 143 132 1290-1200 14,2

Zu Tabelle: weich = 15 min 9500 C, in Wasser abgeschreckt max. = maximal ausgehärtet zt.Guß= zahntechnischer Guß, in der Form abgekühlt ß = Wärmeausdehnungskoeffizient bei 20 - 5000 C

Claims

Patentansprüche 1. Goldarme Edelmetall-Legierungen zun Ausbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 0 - 45 % Gold, 25 - 60 % Palladium, 15 - 45 0 Silber, 0 - 2 % Kupfer, 0 - 2 Eisen, 0 - 0,5 % Iridium, o - 1 % Rhenium, 0 - 6 % Zinn, 0 - 4 % Indium und 0 - 1 % Zink bestehen, mit der Massgabe, dass insgesamt 3 - 10 ß Unedelmetallbestalldteile in den Legierungen vorliegen müssen.
2. Glodarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Silber zu Palladium zwischen 0,5 und 0,9 liegt und die Summe der Gehalte an unedlen Bestandteilen zwischen 5 und 8 % beträgt.
3. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den Unedelmetallbestandteilen 38 - 42 % Gold, 29 - 35 % Palladium und 18 - 25 % Silber enthalten.
4. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, das sie neben den Unedelmetallbestandteilen 28 - 32 % Gold, 34 - 40 % Palladium und 5 -30 % Silber enthalten.
5. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den Unedelmetallbestandteilen 18 - 22 % Gold, 40 - 50 % Palladium und 25 -30 % Silber enthalten.
6. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den Unedelmetallbestandteilen 8 - 12 % Gold, 50 - 60 7o Palladium und 28 -33 % Silber enthalten.
7. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den Unedelmetallbestandteilen 0 - 2 Gold, 55 - 60 % Palladium und 33 - 40 % Silber enthalten.