RU2071314C1

RU2071314C1 - Stomatological devitrified glass for tooth prosthesis making

Info

Publication number: RU2071314C1
Application number: RU9494005925A
Authority: RU
Inventors: В.Я. Граненков; Е.М. Пискарев; В.Б. Трофимов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сплав"
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1997-01-10
Also published as: RU94005925A

Abstract

FIELD: stomatology. SUBSTANCE: stomatological devitrified glass has $$$ at the following ratio of components, wt.-%: $$$ 75-79; $$$ 2.0-2.2; $$$ 2.0-2.2; $$$ 12.0-13.0; $$$ 2.5-2.6; $$$ 0.4-0.55, and pigments 0.02-4.0. EFFECT: enhanced mechanical strength, enlarged structural possibility.

Description

Изобретение относится к стоматологии, а именно, к материалам для изготовления съемных и несъемных зубных протезов различной протяженности. The invention relates to dentistry, namely, materials for the manufacture of removable and non-removable dentures of various lengths.

Возрастающие эстетические требования, предъявляемые к зубным протезам в сочетании с требованиями биологической совместимости, коррозионной стойкости и высокой прочности вызвали широкое применение в стоматологии новых конструкционных силикатных материалов взамен металлических сплавов и пластмасс, оказывающих вредное воздействие на ткани полости рта и организм в целом. The increasing aesthetic requirements for dentures in combination with the requirements of biological compatibility, corrosion resistance and high strength have caused widespread use in dentistry of new structural silicate materials instead of metal alloys and plastics, which have a harmful effect on the tissues of the oral cavity and the body as a whole.

Известен состав для изготовления зубных протезов по авт. св. N 1702862, кл. А 61 К 6/04, публикация 30.12.91, имеющий следующее содержание компонентов, мас. A known composition for the manufacture of dentures by ed. St. N 1702862, cl. A 61 K 6/04, publication 12/30/91, having the following content of components, wt.

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
SiO₂ остальное
Для использования материала в протезировании варят стекломассу указанного состава, из которой получают гранулят, подвергают его термообработке с последующим измельчением до получения материала для зубных протезов. Изготовление протезов осуществляют методом спекания слой за слоем на колпачок из драгоценного металла при t^oC 730-830^oC. Известный материал обладает высокой эластичностью, биологической инертностью, химической стойкостью и достаточно высокой сопротивляемостью к истиранию.Al ₂ O ₃ 18.0-23.0
K ₂ O 6.0-12.0
Na ₂ O 8.5-15.0
F ₂ 0.1-3.0
CaO 0.5-5.0
Pigments 0.1-10.0
SiO _{2 the} rest
To use the material in prosthetics, molten glass of the indicated composition is cooked, from which granulate is obtained, it is subjected to heat treatment, followed by grinding to obtain material for dentures. The manufacture of prostheses is carried out by sintering layer by layer on a cap of a precious metal at t ^o C 730-830 ^o C. The known material has high elasticity, biological inertness, chemical resistance and a fairly high abrasion resistance.

Недостатком материала является высокая трудоемкость изготовленных зубных протезов и ограниченная область применения, не позволяющая изготавливать по известной технологии протяженные протезы. Кроме этого, материал имеет невысокие прочностные показатели (прочность на сдвиг 40,0-45,0 МПа). The disadvantage of the material is the high complexity of the manufactured dentures and the limited scope of application, which does not allow the manufacture of extended prostheses using known technology. In addition, the material has low strength indicators (shear strength 40.0-45.0 MPa).

Наиболее близким по своим свойствам и составу к предлагаемому материалу для изготовления зубных протезов является стоматологический ситалл по авт. св. N 1722486, кл. А 61 С 13/08, публикация 30.03.92, характеризующийся следующим содержанием компонентов мас. The closest in its properties and composition to the proposed material for the manufacture of dental prostheses is dental glass by the author. St. N 1722486, class A 61 C 13/08, publication 03/30/92, characterized by the following content of components wt.

SiO₂ 70-76
Al₂O₃ 4-5
CaO 4-5
Li₂O 8-9,8
K₂O 4-5
P₂O₅ 3,6-4,8
Fe₂O₃ 0,05-0,1
SO₃ 0,35-0,5
Изготовление зубных протезов из ситалла осуществляют методом отливки по выплавляемой модели, предварительно гомогенизированной и осветленной стекломассы указанного состава, имеющего температуру плавления и варки 1350-1420^oC, и последующей кристаллизации состава в печи ситаллизации при 800-850^oC в течение 1,5-2 ч.SiO ₂ 70-76
Al ₂ O ₃ 4-5
CaO 4-5
Li ₂ O 8-9.8
K ₂ O 4-5
P ₂ O ₅ 3.6-4.8
Fe ₂ O ₃ 0.05-0.1
SO ₃ 0.35-0.5
The manufacture of dental prostheses from Sitall is carried out by the investment casting method, pre-homogenized and clarified glass melt of the indicated composition, having a melting and melting temperature of 1350-1420 ^o C, and subsequent crystallization of the composition in the furnace of crystallization at 800-850 ^o C for 1.5- 2 hours

Достоинством стоматологического ситалла является повышенная механическая прочность материала (на изгиб 250 МПа, на сжатие 600 МПа), обусловленная тонкокристаллической структурой материала, и невысокая усадка, что позволяет получать высокоточные отливки в процессе изготовления мостовидных протезов различной протяженности, а также штифтовых зубов, жакетных вкладок, коронок и др. The advantage of dental glass is the increased mechanical strength of the material (bending 250 MPa, compression 600 MPa), due to the fine-crystalline structure of the material, and low shrinkage, which allows to obtain high-precision castings in the manufacturing process of bridges of various lengths, as well as pin teeth, jacket inserts, crowns, etc.

Однако указанный материал имеет недостаточно высокую твердость, что снижает сопротивляемость к истиранию и уменьшает срок использования изделия. However, the specified material has insufficiently high hardness, which reduces the resistance to abrasion and reduces the term of use of the product.

Задачей изобретения является повышение микротвердости материала и обеспечение высокой технологичности в процессе изготовления зубных протезов. The objective of the invention is to increase the microhardness of the material and ensuring high adaptability in the manufacturing process of dentures.

Для решения поставленной задачи предлагается состав для изготовления зубных протезов на основе SiO₂, Al₂O₃, K₂O, Li₂O, P₂O₅, Fe₂O₃ при следующем содержании компонентов, мас.To solve this problem, we propose a composition for the manufacture of dentures based on SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , K ₂ O, Li ₂ O, P ₂ O ₅ , Fe ₂ O ₃ with the following content of components, wt.

SiO₂ 75-79
Al₂O₃ 3,8-4,1
K₂O 2,0-2,2
Li₂O 12-13
P₂O₅ 2,5-2,6
Fe₂O₃ 0,4-0,55
пигменты 0,02-4,0
Выбранное соотношение содержания окиси кремния и высокощелочных окислов (Li₂O, K₂O) обеспечивает приемлемую температуру плавления и варки стекломассы, не превышающую 1450^oC, непродолжительное время гомогенизации и осветления и снижение вязкости расплава, что облегчает процесс заполнения литьевой формы и повышает качество отливки изделия.SiO ₂ 75-79
Al ₂ O ₃ 3.8-4.1
K ₂ O 2.0-2.2
Li ₂ O 12-13
P ₂ O ₅ 2.5-2.6
Fe ₂ O ₃ 0.4-0.55
pigments 0.02-4.0
The selected ratio of the content of silicon oxide and highly alkaline oxides (Li ₂ O, K ₂ O) provides an acceptable melting and melting temperature of the glass melt, not exceeding 1450 ^o C, a short homogenization and clarification time and a decrease in the viscosity of the melt, which facilitates the process of filling the mold and improves the quality castings of the product.

Упрочнение материала и повышение микротвердости достигается за счет увеличения степени его закристаллизованности путем повышения содержания Li, ионы которого имеют меньший радиус и большую силу поля по сравнению с ионами других щелочных окислов. The hardening of the material and the increase in microhardness is achieved by increasing the degree of crystallization by increasing the content of Li, whose ions have a smaller radius and greater field strength compared to ions of other alkaline oxides.

Оптимизация кристаллизационной способности материала определяется соотношением содержания нуклеатора (инициатора кристаллизации) P₂O₅ и окислов алюминия и калия, уменьшение которых вызывает склонность к спонтанной кристаллизации при выработке. При этом высокое содержание Al₂O₃ в составе материала позволяет улучшить его упругие свойства.Optimization of the crystallization ability of the material is determined by the ratio of the content of the nucleator (crystallization initiator) P ₂ O ₅ and the oxides of aluminum and potassium, the decrease of which causes a tendency to spontaneous crystallization during production. Moreover, the high content of Al ₂ O ₃ in the composition of the material allows to improve its elastic properties.

В табл. 1 приведены примеры составов предлагаемого материала для изготовления зубных протезов. In the table. 1 shows examples of compositions of the proposed material for the manufacture of dentures.

Для изготовления состава используют химически чистые соединения Al₂O₃, K₂O, Li₂CO₃, Fe₂O₃, кварцевый песок и ортофосфорную кислоту Н₃PO₄. Исходные компоненты тщательно перемешивают, заполняют шихтой огнеупорный тигель и помещают его в печь с силитовыми нагревателями. Температуру в печи поднимают до 1450^oC и поддерживают до полного расплавления шихты. В процессе варки стекломассы в течение 1,5 ч расплав перемешивают кварцевой мешалкой, а затем выдерживают в течение 1 ч при указанной температуре для окончательного удаления пузырей. Осветленный расплав отливают в литейную форму, изготовленную по восковой модели зубного протеза, выполняя последовательно известные технологические операции, (см. например, А.А.Седунов. Монолитные стеклокристаллические протезы. Алма-Ата: Гылым, 1991, с. 35-46). После заполнения литейной формы ее, не остужая, помещают в кристаллизационную печь, в которой выдерживают при 850^oC в течение 0,5-1 ч для окончательной кристаллизации материала. Затем форму остужают при комнатной температуре, помещают в холодную воду и разбирают, освобождая отливку.For the manufacture of the composition using chemically pure compounds Al ₂ O ₃ , K ₂ O, Li ₂ CO ₃ , Fe ₂ O ₃ , quartz sand and phosphoric acid H ₃ PO ₄ . The starting components are thoroughly mixed, the refractory crucible is filled with the charge, and placed in a furnace with silicone heaters. The temperature in the furnace is raised to 1450 ^o C and maintained until the mixture is completely melted. In the process of melting glass for 1.5 hours, the melt is stirred with a quartz stirrer, and then kept for 1 hour at the indicated temperature for the final removal of bubbles. The clarified melt is cast into a mold made according to the wax model of the denture, performing sequentially known technological operations (see, for example, A.A.Sedunov. Monolithic glass-crystalline prostheses. Alma-Ata: Gylym, 1991, pp. 35-46). After filling the mold, without cooling, it is placed in a crystallization furnace, in which it is kept at 850 ^° C for 0.5-1 hours for the final crystallization of the material. Then the mold is cooled at room temperature, placed in cold water and disassembled, freeing the casting.

Для придания протезу окраски, приближающей его к цвету естественных зубов в состав шихты вводят пигменты согласно технологическому регламенту, приведенному в табл. 2. To give the prosthesis a color that brings it closer to the color of natural teeth, pigments are introduced into the mixture according to the technological regulations given in Table. 2.

Испытания синтезированного нового стоматологического материала проводились по программе типовых испытаний ситаллов в соответствии со стандартными методиками. Результаты испытаний представлены в табл. 3, где для наглядности приведены также физико-механические и термические свойства других стоматологических материалов согласно кн. (А.А.Седунов. Монолитные стеклокристаллические протезы. Алма-Ата: Гылым, 1991, с. 29). The tests of the synthesized new dental material were carried out according to the program of standard tests of ceramic materials in accordance with standard methods. The test results are presented in table. 3, where, for clarity, the physicomechanical and thermal properties of other dental materials according to Prince (A.A. Sedunov. Monolithic glass-crystalline prostheses. Alma-Ata: Gylym, 1991, p. 29).

Предлагаемый материал не обладает общетоксическим действием, химически устойчив к слюне, кислотам и щелочам продуктов, биологически инертен. Имеет высокие косметические характеристики, при использовании красящих добавок позволяет обеспечить индивидуальный подбор окрасок протеза. The proposed material does not have a general toxic effect, is chemically resistant to saliva, acids and alkalis of products, biologically inert. It has high cosmetic characteristics, with the use of coloring additives allows you to provide an individual selection of prosthesis stains.

Повышенная механическая прочность материала в сочетании с использованием высокотехнологичного метода литья по выплавляемой восковой модели существенно расширяют его конструкционные возможности и позволяют изготавливать одиночные коронки толщиной от 0,3 мм и более, мостовидные и консольные протезы любой протяженности, индивидуальные и стандартные внутрикостные имплантаты. The increased mechanical strength of the material, combined with the use of a high-tech wax-casting method, significantly expands its structural capabilities and allows the production of single crowns with a thickness of 0.3 mm or more, bridge-like and cantilevered prostheses of any length, individual and standard intraosseous implants.

Claims

Dental glass for the manufacture of dentures containing SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , K ₂ O, Li ₂ O, P ₂ O ₅ , Fe ₂ O ₃ characterized in that it additionally contains pigments in the following quantitative ratio of components, wt.

SiO ₂ 75 79
Al ₂ O ₃ 3.8 4.1
K ₂ O 2.0 2.2
Li ₂ O 12 13
P ₂ O ₅ 2.5 2.6
Fe ₂ O ₃ 0.4 0.55
Pigments 0.02 4.0