DE69528378T2 - Niedrigschmelzendes porzellan - Google Patents
Niedrigschmelzendes porzellanInfo
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf in Dentalprothesen benutzte Porzellane. Mehr im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf bei geringer Temperatur schmelzendes Porzellan, das zum Einsatz in Kombination mit Metall- oder Porzellan-Substraten geeignet ist.
- EP-A 0 544 145 offenbart eine bei geringer Temperatur schmelzende Dentalporzellan- Zusammensetzung. NL-A 9 200 564, DE-A 39 11 460 und US-A 4,170,823 offenbaren weitere Dentalkeramik-Zusammensetzungen.
- Eine Dentalprothese umfasst häufig eine Krone oder Brücke, bei der Dentalporzellan an ein tragendes Metall- oder Keramik-Substrat geschmolzen ist. Dentalporzellane sind im Allgemeinen eine Mischung von Glasfritten-Komponenten oder natürlichen Feldspaten und Ähnlichen. Es gibt eine Anzahl von Schlüssel-Betrachtungen beim Auswählen von Fritten-Komponenten, um ein Porzellan zu bilden, das mit dem ausgewählten Substrat verträglich ist.
- So muss, z. B., das Porzellan einen Koeffizienten der Wärmeausdehnung haben, der so dicht wie möglich an dem des Substrates liegt. Anderenfalls neigt ein an das Substrat geschmolzenes Porzellan zum Reißen und Trennen von seiner Trägerstruktur.
- Ein anderer Schlüssel-Faktor bei der Auswahl einer Porzellan-Komponente ist seine Wirkung auf die Verarbeitungs-Temperatur des Porzellans, d. h., die Temperatur, die angewendet werden muss, um das Porzellan an das Substrat zu schmelzen. Schmelztemperaturen von Porzellan-Materialien des Standes der Technik lagen im Allgemeinen in der Größenordnung von 900ºC oder mehr. Solche erhöhten Temperaturen beschränken die Zusammensetzung des einsetzbaren Substrates, da sich einige Legierungen oder Keramik-Zusammensetzungen verbiegen oder in anderer Weise an nachteiligen Zusammensetzungs-Änderungen unter solchen Verarbeitungs-Bedingungen leiden.
- Bei der Auswahl von Glaskomponenten und ihren Mengen in der Porzellan-Zusammensetzung zum Erzielen geringer Schmelztemperaturen und geeigneter Koeffizienten der Wärmeausdehnung ist auch Sorgfalt erforderlich, um sicherzustellen, dass die Änderungen in der Zusammensetzung die Qualitäten des resultierenden gebrannten Porzellans mit Bezug auf seine Leistungsfähigkeit in einer Dentalumgebung nicht beeinträchtigen. Solche zu beachtenden Charakteristika sind Säurebeständigkeit, Härte, Biegefestigkeit und Ähnliches.
- Es blieb daher das Ziel von Forschern, eine Porzellan-Glasfritten-Zusammensetzung zu produzieren, die eine geringe Schmelz- oder Verarbeitungs-Temperatur und einen derartigen Koeffizienten der Wärmeausdehnung aufweist, dass sie in Kombination sowohl mit Metall- als auch Porzellan-Substraten in Dentalprothesen eingesetzt werden kann. Eine solche Zusammensetzung hätte eine verbesserte Vielseitigkeit zum Einsatz bei der Herstellung, der Reparatur oder der Verbesserung von Kronen, Brücken, Auskleidungen für Zahnersatz oder als Endporzellane und für Färbungen.
- Es wird eine bei geringer Temperatur schmelzende Porzellan-Zusammensetzung zum Einsatz in Dentalprothesen gemäß den Ansprüchen geschaffen. Die Porzellan-Zusammensetzung umfasst:
- Fritten-Komponenten / Gewichtsprozent
- SiO 57-61
- Al&sub2;O&sub3; 6,5-11,5
- Na&sub2;O 10-12
- K&sub2;O 8-16
- Li&sub2;O 1-3
- CaO 15-4
- BaO 1,5-2,5
- CeO&sub2; 0,5-2
- Tb&sub2;O&sub3; 0,5-2
- Das Porzellan der Erfindung hat eine Schmelztemperatur von etwa 700ºC ± 50ºC und einen Koeffizienten der Wärmeausdehnung, der mit einem Substrat aus Metall oder Keramik verträglich ist. Vorzugsweise beträgt der Koeffizient der Wärmeausdehnung etwa 12-13 um·K&supmin;¹ (20-500ºC).
- Die Erfindung ist eine bei geringer Temperatur schmelzende Porzellan-Zusammensetzung, die eine solche Mischung von Oxiden ist, dass die resultierende Fritte eine Schmelztemperatur von etwa 700ºC ± 50ºC und einen Koeffizienten der Wärmeausdehnung von 12-13 um·K&supmin; ¹ (20-500ºC) aufweist. Das niedrig schmelzende Porzellan kann in Dentalkronen, Brücken, Restaurationen und Zahnersatz eingesetzt werden, wo es an ein Subtrat oder eine Deckplatte aus Metall oder konventionellen Porzellanen, wie Ceramco II® und und Dentallegierungs-Deckplatten, wie Ceramco II® Silber, die beide durch die Dentsply International Inc. York, Pennsylvania, hergestellt werden, geschweißt ist.
- Der Zusammensetzungs-Bereich für die bei geringer Temperatur schmelzenden Porzellane der Erfindung, die Verarbeitungs-Temperaturen von weniger als etwa 705ºC und einem Koeffizienten der Wärmeausdehnung (CTE) von 12-13 um·K&supmin;¹ (20-500ºC) aufweisen, ist eine Mischung von Oxiden mit der folgenden Zusammensetzung:
- Oxid / Gewichtsprozent
- SiO 57-61
- Al&sub2;O&sub3; 6,5-11,5
- Na&sub2;O 10-12
- K&sub2;O 8-16
- Li&sub2;O 1-3
- CaO 1,5-4
- BaO 1,5-2,5
- CeO&sub2; 0,5-2
- Tb&sub2;O&sub3; 0,5-2
- Ein wahlweiser Bestandteil ist B&sub2;O&sub3; in einer Menge von etwa 0-2 Gew.-% der Zusammensetzung.
- Die folgenden Beispiele beschreiben bevorzugte Zusammensetzungen und charakterisieren die Qualitäten des resultierenden Dentalporzellans.
- Ein bei geringer Temperatur schmelzendes Einzelglasfritten-Porzellan wurde hergestellt durch Kombinieren und Schmelzen von Oxiden und dann Bilden einer pulverisierten Mischung, wie im Stande der Technik bekannt, von der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung. Das resultierende Porzellan hat eine Glühtemperatur von 705ºC und einen CTE von 12,5 um·K&supmin;¹. Proben der resultierenden Mischung haben die Charakteristika und Eigenschaften, die in Tabelle 2 gezeigt sind.
- Oxid / Gewichtsprozent Beispiel 1
- SiO 59
- Al&sub2;O&sub3; 7
- Na&sub2;O 10,5
- K&sub2;O 13,5
- Li&sub2;O 2
- CaO 2
- BaO 2
- B&sub2;O&sub3; 2
- CeO&sub2; 1
- Tb&sub4;O&sub7; 1
- Gesamt 100
- CTE (um·K&supmin;¹)(30-500ºC) 12,5
- Glühtemperatur
- (ºC) 705
- (ºF) 1300
- Proben des niedrig schmelzenden Glases der Erfindung sind auch durch ihre geringe chemische Löslichkeit charakterisiert. Die chemische Löslichkeit wurde durch Kochen der Porzellanproben in Essigsäure für 16 Stunden bestimmt. Der maximal zusätzliche Gewichtsverlust gemäß ISO-Standards ist 1,0 ug/mm². Der gemessene Gewichtsverlust der Glasfritte von Beispiel 1 nach der Erfindung ist 0,26 ug/mm². Der Gewichtsverlust eines niedrig schmelzenden Vergleichs-Porzellans auf dem Markt (Durceram-LFC, hergestellt durch Degussa, Deutschland, beträgt 0,47 ug/mm².
- Niedrig schmelzende Porzellane nach der Erfindung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit den in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzungen und den erwünschten Charakteristika innerhalb des Rahmens der Erfindung hergestellt. Tabelle 3
- Die Beispiele nach der Erfindung sind bei Einsatz zur Bildung von Dentalprothesen charakterisiert durch eine leichtere Polierbarkeit aufgrund der verringerten Härte, verglichen mit konventionellen Porzellanen. Die Mengen von CeO&sub2; und Tb&sub2;O&sub3; sind eingestellt, um erwünschte Fluoreszenz-Charakteristika zu schaffen, die von bläulicher bis weißer Fluoreszenz reichen.
- Variationen und Modifikationen der Zusammensetzung liegen im Rahmen des Standes der Technik, z. B. zur Einstellung des Koeffizienten der Wärmeausdehnung zur Anpassung an den erwünschten Wert von 12-13 um·K&supmin;¹ in Abhängigkeit von dem Substrat, auf das das Porzellan aufgebracht wird.
Claims (6)
1. Bei geringer Temperatur schmelzende Porzellan-Zusammensetzung zum Einsatz in einer
Dentalprothese, bestehend im Wesentlichen aus:
Oxid / Gewichtsprozent
SiO 57-61
Al&sub2;O&sub3; 6,5-11,5
Na&sub2;O 10-12
K&sub2;O 8-16
Li&sub2;O 1-3
CaO 1,5-4
BaO 1,5-2,5
CeO&sub2; 0,5-2
Tb&sub2;O&sub3; 0,5-2
wobei das Porzellan eine Schmelztemperatur von 700ºC ± 50ºC und einem Koeffizienten der
Wärmeausdehnung aufweist, der verträglich ist mit einem Substrat aus Metall oder Keramik, das für eine
Dentalprothese geeignet ist.
2. Porzellan flach Anspruch 1 mit einem Koeffizienten da Wärmeausdehnung von 12-13
um·K&supmin;¹ (20 bis 500ºC).
3. Porzellan flach Anspruch 1, weiter umfassend bis zu 2 Gew.-% B&sub2;O&sub3;.
4. Bei geringer Temperatur schnalzende Porzellan-Zusammensetzung zum Einsatz in einer
Dentalprothese, bestehend im Wesentlichen aus:
einer Glasfritte mit einer Bearbeitungstemperatur von 705ºC und einem Koeffizienten der
Wärmeausdehnung von 12-13 um·K&supmin;¹, gemessen bei 20 bis 500ºC und der Zusammensetzung, in Gew.-% ±
0,5
Oxid / Gewichtsprozent
SiO 59
Al&sub2;O&sub3; 7
Na&sub2;O 10,5
K&sub2;O 13,5
Li&sub2;O 2
CaO 2
BaO 2
B&sub2;O&sub3; 2
CeO&sub2; 1
Tb&sub4;O&sub7; 1
5. Bei geringer Temperatur schmelzendes Porzellan nach Anspruch 4, geschmolzen an ein
Keramiksubstrat, in dem eine Dentalprothese gebildet ist.
6. Bei geringer Temperatur schmelzendes Porzellan nach Anspruch 1, geschmolzen an ein
Substrat aus Metall oder Keramik, wenn eine Dentalprothese gebildet ist.
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