DE2440425C3

DE2440425C3 - Goldarme Edelmetall-Legierungen zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke

Info

Publication number: DE2440425C3
Application number: DE2440425A
Authority: DE
Inventors: Ewald Dr. 7530 Pforzheim Wagner
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1974-08-23
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2440425B2; DE2440425A1

Description

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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 bis 90% Gold, 2 bis 15% Platin, 0,5 bis 10% Palladium und ' daneben kleine Zusätze von Silber, Kupfer, Eisen, Indium, Iridium, Rhenium, Zinn und Zink, die insgesamt zumeist nicht über 5 bis 6% hinausgehen (DE-PS 247, DE-PS 15 33 233). Die Zusätze bezwecken eine Erhöhung der Festigkeitseigenschaften der Legierungen, zum Teil bilden sie beim Aufbrennen Haftoxide und zum Teil bewirken sie eine Verfeinerung des Gußgefüges. Der thermische Ausdehnungskoeffizient dieser Legierungen liegt zwischen 20 und 500⁰C bei ca. 14 χ 10-⁶Z⁰C₁ 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 zahnärztlicher 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 Devices, 6. Edition 1972/73, Seite 37).

Außerdem sind Goldlegierungen zum Aufbrennen von zahnärztlichem Porzellan bekanntgeworden, 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% sind sie aber trotzdem noch 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 und in ihrem Wärmeausdehnungsverhalten und Schmelzbereich den für diese Zwecke bekannten goldreichen Legierungen zumindest gleichkommen.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Legierungen verwendet, die aus 0 bis 45% Gold, 25 bis 60% Palladium, 15 bis 45% Silber, 0 bis 0,5% Iridium, 0 bis 2% Kupfer, 0 bis 2% Eisen, 0 bis 1% Rhenium, 0 bis 6% Zinn, 0 bis 4% Indium und 0 bis 1% Zink bestellen, mit der Maßgabe, daß insgesamt 3 bis 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 HOO⁰C, 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 8% betragen.

Als besonders vorteilhaft haben sich die folgenden Legierungsbereiche erwiesen:

1. 38 bis 42% Gold, 13 bis 25% Silber, 29 bis 35% Palladium, 0,5 bis 1 % Kupfer, 0,5 bis 1 % Eisen, 0 bis 3% Indium, 0 bis 0,25% Rhenium und 1 bis 5% Zinn.

2. 28 bis 32% Gold, 25 bis 30% Silber, 34 bis 40% Palladium, 0 bis 0,15% Iridium, 0,3 bis 0,7% Kupfer, 03 bis 0,7% Eisen, 0 bis 3% Indium, 0 bis 0,25% Rhenium, 1 bis 5% Zinn und 0 bis 1 % Zink.

3. 18 bis 22% Gold, 25 bis 30% Silber, 40 bis 50% Palladium, 0 bis 0,15% Iridium, 0 bis 1% Kupfer, 0 bis 1% Eisen, 0 bis 3% Indium, 0 bis 0,25% Rhenium und 1 bis 6% Zinn.

4. 8 bis 12% Gold, 28 bis 33% Silber, 50 bis 60% Palladium, 0 bis 0,15% Iridium, 0 bis 1% Kupfer. 0 bis 1% Eisen, 0 bis 3% Indium, 0 bis 0,25% Rhenium, 1 bis 5% Zinn und 0 bis 0,5% Zink.

5. 0 bis 2% Gold, 33 bis 40% Silber, 55 bis 60 % Palladium, 0 bis 0,15% Iridium, 0 bis 1% Kupfer, 0 bis 1% Eisen, 0 bis 4% Indium, 0 bis 0,25% Rhenium, 1 bis 6% Zinn und 0 bis 0,5% Zink.

In der folgenden Tabelle sind einige Beispiele von erfindungsgemäßen Legierungen mit verschiedenen Gold-, Silber- und Palladiumgehalten aufgeführt. Als besonders vorteilhaft haben sich bei 40% Goldgehalt

ίο 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% Goldgehalt die Legierungen 17 und 18 und bei goldfreien Legierungen die Legierungen 21 und 22 herausgestellt In ihren mechanischen und korrosionschemischen Eigenschaften sind die erfindungsgemäßen Legierungen mit den Eigenschaften der bekannten goldreichen Dentallegierungen gleichzusetzen.

Legie	Ag	Au	Cu	Fe	In	Ir	Pd	Re	Sn	Zn	Vickers härte	max	HV	Schmelz	-ß ■ 10⁶/ C
rung											Weich		Zt	bereich
												257	Guß	⁰C
1	18,0	40,0	0,5	0,5	3,0	0,	1 34,9	0	3,0	0	143	270	210	1280-1170	14,2
2	19,0	40,0	0,5	0,5	0	0	34,8	0,2	5,0	0	151	286	232	1275-1160	14,2
3	18,0	40,0	1,0	1,0	0	0	34,8	0,2	5,0	0	175	243	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	232	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	262	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	148	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	241	140	1310-1240	13,9
8	28,5	30,0	0,5	0,5	3,0	0,	I 34,9	0	2,0	0,5	145	270	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	232	210	1275-1170	14,4
10	28,5	30,0	0,5	0,5	0	0	36,3	0,2	4,0	0	143	226	200	1280-1170	14,1
11	26,8	20,0	1,0	0	3,0	0,	44,9	0,2	4,0	0	151	218	195	1300-1185	13,8
12	29,0	20,0	0	0	2,0	0,	44,9	0	4,0	0	151	257	168	1310-1200	14,0
13	29,0	20,0	0	0	0	0,	44,9	0	6,0	0	166	210	166	1300-1200	14,1
14	29,0	20,0	0,5	0,5	0	0,	44,7	0,2	5,0	0	155	143	170	1285-1170	14,2
15	29,0	10,0	0,5	0,5	2,5	0,	54,9	0	2,5	0	132	137	118	1325-1240	14,1
16	30,0	10,0	0,5	0,5	2,5	o,	54,9	0	1,0	0,5	127	192	127	1340-1250	14,0
17	29,0	10,0	0,5	0,5	0	0,	54,7	0,2	5,0	0	175	183	180	1320-1210	13,6
18	28,0	10,0	1,0	1,0	0	0,	54,7	0,2	5,0	0	166	127	176	1330-1225	13,6
19	34,0	0	0,5	0,5	2,5	0,	59,9	0	2,5	0	118	132	123	1320-1240	13,9
20	35,0	0	0,5	0,5	2,5	0,	59,9	0	1,0	0,5	127	161	127	1340-1255	14,2
21	33,5	0	0,5	0	4,0	0,1	57,4	0	4,0	0,5	151	200	158	1315-1200	13,7
22 "	34,5	0	1,0	1,0	0	0,1	57,2	0,2	6,0	0	175	143	182	1290-1180	13,9
23	45,0	0	0,5	0,5	2,5	0,1	49,9	0	1,0	0,5	132	132	1290-1200	14,2

weich = 15 min 950' C, in Wasser abgeschreckt
max. = maximal ausgehärtet

zt. Guß = zahntechnischer Guß, in der Form abgekühlt.
β = Wärmeausdehnungskoeffizient bei 20-500 C.

Claims

Patentansprüche:

1. Goldarme Edelmetall-Legierungen zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0 bis 45% Gold, 25 bis 60% Palladium, 15 bis 45% Silber, 0 bis 0,5% Iridium, 0 bis 2% Kupfer, 0 bis 2% Eisen, 0 bis 1 % Rhenium, 0 bis 6% Zinn, 0 bis 4% Indium und 0 bis 1% Zink bestehen, mit der Maßgabe, daß insgesamt 3 bis 10% Unedelmetallbestandteile in den Legierungen vorliegen müssen.

2. Goldarme 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 aus 38 bis 42% Gold, 29 bis 35% Palladium und 18 bis 25% Silber bestehen.

4. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben den Unedelmetallbestandteilen aus 28 bis 32% Gold, 34 bis 40% Palladium und 25 bis 30% Silber bestehen.

5. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben den Unedelmetallbestandteilen aus 18 bis 22% Gold, 40 bis 50% Palladium und 25 bis 30% Silber bestehen.

6. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben den Unedelmetallbestandteilen aus 8 bis 12% j5 Gold, 50 bis 60% Palladium und 28 bis 33% Silber bestehen.

7. Goldarme Edelmetall-Legierungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben den Unedelmetallbestandteilen aus 0 bis 2% Gold, 55 bis 60% Palladium und 33 bis 40% Silber bestehen.