Методическая рекомендация к теме №31

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ
Винницкий национальный медицинский университет им. Н. И. Пирогова
"УТВЕРЖДЕНО"
на методическом совещании кафедры
ортопедической стоматологии
Заведующий кафедры
____________ доц. Мунтян Л. М.
"______"_______________ в 20 ___ г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ
Учебная дисциплина
Модуль №1
Смысловой модуль №3
Тема занятия №31
Курс
Факультет
Пропедевтика ортопедической стоматологии
Пропедевтика ортопедической стоматологии
Клиническое материаловедение
Металлы и сплавы, которые применяются в ортопедической
стоматологии.
Состав,
свойства
и
технологические
особенности их применения.
2
Стоматологический
Методические рекомендации составлены соответственно образовательно-квалификационных
характеристик и образовательно-профессиональных программ подготовки специалистов, которые
утверждены Приказом МОП Украины от 28.07.2003 г. № 239 и экспериментально-учебного плана,
который разработан на принципах Европейской кредитно-трансферной системы (ECTS) и
утвержденной Приказом МОЗ Украины от 07.12.2009 г. № 929.
Винница - 2010
1.Актуальность темы
Металлы и сплавы широко используются в ортопедической стоматологии при
изготовлении зубных протезов в качестве основных материалов в технологии несъемных
конструкций:вкладок, коронок, мостовидных протезов и съемных протезов:частичных
пластиночных, бюгельних, а также при изготовлении дентальных имплантатов. Кроме
того, металлические сплавы используются в качестве вспомогательных материалов во
время изготовления штампованно-паяных зубных протезов в процессе получения
металлических штампов и контрштампов во время паяния.
Во время занятия студенты решают конкретную проблему:изучают физико-механические,
химические и технологические свойства металлов и сплавов металлов, знакомятся с их
применением в ортопедической стоматологии, знакомятся со вспомогательными
металлами и сплавами:их составом, свойствами, применением.
2.Конкретные цели:
 Объяснять понятие металлов и металлических сплавов.
 Классифицировать металлы согласно температуры их плавления.
 Анализировать физико-механические, химические, технологические свойства
металлов и сплавов металлов.
 Классифицировать металлы, которые применяются в ортопедической стоматологии
по Международным стандартам (ISO, 1989).
 Трактовать требования к стоматологическим металлам и сплавам металлов.
 Проанализировать сплавы на основе благородных металлов:их общую
характеристику, классификацию, применение в клинике ортопедической
стоматологии.
 Проанализировать сплавы неблагородных металлов:их общую характеристику,
классификацию, применение в клинике ортопедической стоматологии.
 Объяснять применение вспомогательных металлов и сплавов.
3.Базовий уровень подготовки :
Название
дисциплины
предыдущей
Полученные навыки
Физика
Знать физические и механические свойства металлов
Химия
Знать химические свойства металлов
Биохимия
Знать механизм электрохимической коррозии металлов в
полости рта
4.Задания для самостоятельной работы во время подготовки к занятию:
4.1 Перечень основных терминов, параметров, которые студент должен усвоить во время
подготовки к занятию, :
Термин
Определение
Металлы
Это вещества, которые характеризуются в
обычных условиях высокими тепло- и
электропроводимостью, ковкостью,
"металлическим" блеском,
непрозрачностью и другими свойствами,
обусловленными наличием в их
кристаллической решетке большого
количества не связанных с атомными
ядрами подвижных электронов
проводимости.
Металлические сплавы
Это макроскопически однородные системы,
которые состоят из двух или больше
металлов с характерными металлическими
свойствами.
Плавление
Переход тела при нагревании из твердого
состояния в жидкий.
Коррозия
Это разрушение твердых тел, вызванное
химическими и электрохимическими
процессами, которые развиваются на
поверхности тела при его взаимодействии с
внешней средой.
Коррозионная стойкость
Способность материалов оказывать
сопротивление коррозии.
4.2 Теоретические вопросы к занятию:
1. Понятие металлов и металлических сплавов;
2. Классификация металлов согласно температуры их плавления;
3. Понятие утомляемости и выносливости металлов;
4. Понятие коррозии и коррозийной стойкости металлов;
5. Виды коррозионного разрушения, их характеристика;
6. Понятие ликвации. Причины ее возникновения.
7. Механизм и причины образования усадочных раковин.
8. Понятие внутреннего напряжения металла.
9. Классификация сплавов металлов, которые применяются в ортопедической
стоматологии по Международным стандартам (ISO, 1989).
10. Требования к металлам и металлическим сплавам, которые применяются в клинике
ортопедической стоматологии.
11. Сплавы на основе благородных металлов: общая характеристика, классификация.
12. Применение благородных сплавов в клинике ортопедической стоматологии.
13. Сплавы на основе неблагородных металлов: общая характеристика,
классификация.
14. Нержавеющая сталь: состав, свойства, применение в ортопедической
стоматологии.
15. Нержавеющая сталь: понятие о легированной стали.
16. Кобальтохромовые сплавы: состав, свойства, применение.
17. Никельхромовые сплавы: состав, свойства, применение.
18. Сплавы титана : состав, свойства, применение.
19. Вспомогательные металлы и сплавы.
4.3. Практические задания, которые выносятся на занятие :






Выбрать из предложенных материалов металлы и сплавы
Выбрать из предложенных металлов и сплавов основные
Выбрать из предложенных металлов и сплавов вспомогательные
Выбрать те, которые используются в технологии съемных протезов
Выбрать те, которые применяются в технологии несьемных протезов
Уметь расшифровывать марки легированной стали для зубных протезов
5. Содержание занятия
Металлы - это вещества, которые характеризуются в обычных условиях
высокими тепло- и электропроводимостью, ковкостью, "металлическим" блеском,
непрозрачностью и другими свойствами, обусловленными наличием в их
кристаллической решетке большого количества не связанных с атомными ядрами
подвижных электронов проводимости.
Металлические сплавы – это макроскопически однородные системы, которые состоят из
двух или больше металлов с характерными металлическими свойствами.
Температура плавления у металлов находится в широком диапазоне. В связи с этим
выделяют легкоплавкие металлы с температурой плавления ниже, чем у чистого
олова(232°С), а также тугоплавкие металлы, температура плавления которых является
выше, чем у железа(1535°С). Между этими полюсами расположены средние температуры
плавления, свойственные большинству металлов и сплавов.
Плавление-переход тела при нагревании из твердого состояния в жидкий. Если на
материал действует какая-либо сила то в одном, то в другом направлении(например,
при сгибании и разгибании провода), он разрушается. Сначала в материале,
который поддается таким нагрузкам, происходит смещение зерен, потом появляются
мелкие трещины, которые постепенно увеличиваются, и, наконец, наступает полное
разрушение – разрыв или полом. Свойство материала разрушаться под действием
часто повторяемых знакоизменяемых сил называется усталостью. Характерно, что
усталость материала может наступить не в момент приложения большой силы, а под
действием минимальной нагрузки, которая следует друг за другом и является
противоположной по направлению, то есть сил, значительно меньших от границы
упругости этого материала. Эта характеристика очень важна для правильного
выбора конструктивного материала, поскольку зубные протезы, как правило,
поддаются действию часто повторяемой знакопеременной силы, обусловленной
жевательными движениями нижней челюсти. Границей усталости металла является
то максимальное напряжение, которое выдерживает металл, не разрушаясь при
достаточно большом количестве циклов изменения нагрузки.
Коррозия-это разрушение твердых тел, вызванное химическими и
электрохимическими процессами, которые развиваются на поверхности тела при его
взаимодействии с внешней средой.
Коррозийная стойкость-способность материалов оказывать сопротивление
коррозии.





Виды коррозии :
Равномерная-разрушает металл, мало влияя на его механическую прочность. Встречается
в серебряных припоях;
Местная-приводит к разрушению лишь отдельных участков металла и оказывается в виде
пятен и точечных поражений разной глубины. Возникает в случае неоднородной
поверхности, при наличии включений в металле или внутренних напряжений при грубой
структуре металла. Снижает механические свойства деталей;
Межкристаллическая-металл разрушается по границам зерен. Встречается в нержавеющей
стали;
Химическая - это взаимодействие металла с агрессивной средой, которая не проводит
электрический ток;
Электрохимическая. В условиях полости рта металлы находятся во влажной среде
ротовой жидкости. Последняя является электролитом, создает условия для коррозии
металлических пломб, вкладок и т.д.
Ликвация-это возникновение неоднородности во время отвердевания сплава в результате
разных причин.
Основная ее причина-это скорость охлаждения сплава. В результате ликвации свойства
отливки в разных участках могут быть разными. Основным способом борьбы с ликвацией
является быстрое охлаждение. Во время затвердевания металла внутри отливки иногда
образуются полости - усадочные раковины. Их образование происходит в результате
уменьшения обьема металла, который отвердевает.Основная усадка происходит в период
образования кристаллической решетки, то есть во время затвердения.
Отлитый в форму жидкий металл начинает отвердевать извне, и некоторое время
поверхность отливки являет собой будто твердую кожицу, под которой содержится еще
жидкий металл. Жидкий металл, отвердев, уменьшается в объеме и не заполняет
полностью всего пространства, окруженного твердой оболочкой металла, какой застывает
в первую очередь, и таким образом появляются полости. Иногда вместо видимых
усадочных раковин в отливках возникают внутренние напряжения, особенно в участках,
где имеются резкие переходы от тонких частей отливок к более толстым, когда металл в
тонких частях кристаллизируется(отвердевает) скорее.
Внутреннее напряжение – это внутренние силы, которые возникают в деформированном
теле под воздействием внешних механических или температурных факторов. Оно может
уменьшить прочность отливки в этом участке или даже ухудшить ее целостность.Это
необходимо учесть во время одновременного литья тонких деталей бюгельных протезов
вместе с более массивными цельнолитыми частями каркаса.
С целью предотвращения образования усадочных раковин создается излишек металла вне
пределов отливки, чаще всего в участке конуса, откуда металл попадает к форме.
Классификация сплавов металлов, которые применяются в ортопедической стоматологии,
по Международным стандартам(ISO, 1989)
1.Сплавы благородных металлов на основе золота.
2.Сплавы благородных металлов, которые содержат 25-50% золота, или платины, или
других драгоценных металлов.
3.Сплавы неблагородных металлов.
4.Сплавы для металлокерамических конструкций:
а) с высоким содержанием золота (больше 75%);
б) с высоким содержанием благородных металлов(золота и платины или золота и
палладия, больше 75%)
в) на основе палладия (больше 50%)
г) на основе неблагородных металлов:
--на основе кобальта (+ хром, больше 25%, молибден, больше 2%)
--на основе никеля(+хром, больше 11%, молибден, больше 2%).
Общие требования к сплавам металлов, которые применяются в клинике ортопедической
стоматологии :
1.Биологическая индифферентность и антикоррозионная стойкость к влиянию кислот и
щелочей в небольших концентрациях;
2.Высокие механические свойства(пластичность, упругость, твёрдость и т.д.)
3.Наличие выбора определенных физических(невысокие температуры плавления,
минимальная усадка, небольшая плотность и т.д.) и технологических свойств,
обусловленных конкретным применением.
Если сплав металлов применяется для облицовки керамикой, то к нему выдвигаются
следующие специфические требования:
1.Хорошо соединяться с фарфором;
2.Температура плавления сплава должна быть выше температуры обжига фарфора;
3.Коэффициенты термического расширения сплава и фарфора должны быть подобными.
Сплавы на основе благородных металлов:
1.Сплав из золота 900 пробы(90% золота, 6% меди, 4% серебра).Используется при
протезировании коронками и мостовидными протезами;
2.Сплавы из золота 750 пробы(75% золота, 8% меди, 8% серебра, 9%
платины).Применяется для каркасов бюгельных протезов, кламмеров, вкладок.
3.Супер-Т3 (75% золота).Используется для штампованных и цельнолитых
стоматологических конструкций:коронок и мостовидных протезов.
4.Золото- палладиевый сплав "Суперпал", Россия.(60% палладия, 10% золота).Для
металлокерамических зубных протезов;
5.Сплав золота, палладия и серебра для несъемных протезов "М-Паладор", Югославия;
6.Сплав "V - Классик" для металлокерамических протезов, фирма "Metaux Precieux".
7.Сплавы "Стабилор-G", "Стабилор-GL", Германия для коронок и мостовидных протезов;
8.Сплав ПД- 250(24,5% палладия;72,1% серебра).Для протезирования вкладками,
коронками, мостовидными протезами.
9.Сплав ПД- 190 (18,5% палладия; 78% серебра).Для вкладок, коронок, мостовидных
протезов;
10.Сплав ПД- 150 (14,5% палладия; 84% серебра).Для коронок, вкладок, мостовидных
протезов.
Сплавы на основе благородных металлов разделяют на:
Золотые
Золото-палладиевые
Серебряно-палладиевые
Сплавы на основе неблагородных металлов:
Хромоникелевая (нержавеющая) сталь
Кобальтохромовый сплав(КХС)
Никелехромовый сплав
Кобальтохромомолибденовый сплав
Сплавы титана
Вспомогательные сплавы алюминия и бронзы для временного применения. Кроме того,
применяется сплав на основе свинца и олова, который отличается легкоплавкостью.
Сталь- это сплав железа с углеродом, в котором углерода не более 1,7%.
Для маркировки легированной стали принята буквенно-цифровая система.По этой
системе легирующие элементы, которые содержатся в стали, обозначают заглавными
русскими буквами названий элементов, например: Х-хром, Н-никель, Т-титан, К-кобальт
и т.д., за исключением: F -марганец, С-кремний, Ф-ванадий, Ю-алюминий, Д-медь.
Количественное содержание легирующих элементов и углерода обозначают цифрами.
Первые две цифры в маркировке стали показывают количество углерода, который
содержится в стали, выраженное в сотых частях процента. Количество углерода не
меньше 0,15%, в маркировке не обозначают. Следующие за буквой легирующего элемента
цифры показывают количественное содержимое этого элемента в целых числах. Но цифру
не ставят тогда, когда количественное содержимое элемента - не меньше 1,5%. Напр.,
сталь марки 2Х18Н9 содержит 0,2% углерода, 18% хрома и 9% никеля.
Маркировка высококачественных сталей заканчивается буквой "А". Напр., 35Х1Н3МА,
это высококачественная сталь, которая содержит 0,35% углерода, 1% хрома, 3% никеля и
около 1% молибдена.
Нержавеющая сталь- это такой сплав железа и углерода, а также некоторых других
веществ, который имеет высокую сопротивляемость коррозийным разрушениям в
условиях действия кислот, щелочей и растворов солей.
Из нержавеющей стали изготовляют фабричным способом:
Стандартные гильзы для штампованных коронок;
Кламмеры;
Эластичные нержавеющие матрицы для контурных пломб;
Зубы стальные (боковые верхние и нижние) для паяных несъемных зубных протезов;
Каркасы стальные для изготовления мостовидных протезов со следующей их
облицовкой полимером;
Стандартные коронки для постоянных моляров (фирма "ЗМ", США).
Кобальтхромовые сплавы для ортопедической стоматологии:
Сплавы для цельнолитых съемных протезов-Бюгоденты;
Сплавы для металлокерамических протезов - КХ-Денты;
Никельхромовые сплавы для металлокерамических протезов- НХ- Денты;
Железоникельхромовые сплавы для зубных протезов- Дентаны.
Никельхромовые сплавы широко применяются в технологии металлокерамических
зубных протезов.(сплавы Вирон- 88, фирма "Бего". Германия; НХ-Дент,
Россия;Колюхром, фирма "Галеника", Югославия).
Сплавы титана. Имеют высокие технологические и физико-механические свойства,
биологическую инертность. Применяются для изготовления:
Штампованных коронок
Штампованных базисов съемных протезов
Имплантатов
Цельнолитых коронок
Мостовидных протезов
Цельнолитых базисов
Вспомогательными материалами в ортопедической стоматологии называются такие,
которые непосредственно не входят в состав изготовленных протезов или аппаратов, но в
процесс работы, на определенном этапе, могут быть использованы в качестве
самостоятельных материалов или входить в состав сплавов, имеющих вспомогательное
значение.
Вспомогательные сплавы:
1.Припой. Это металл или сплав, который заполняет щель между соединяемыми деталями
во время паяния. Паяние - это процесс получения неразъемного соединения путем
нагревания участка паяния и заполнения щели между соединяемыми деталями
расплавленным припоем с его следующей кристаллизацией.
Состав серебряного припоя Цитрина: серебро - 63%, медь- 27%, цинк- 10%. Температура
плавления +700-730 С. Используется при изготовлении штампованно-паяных
мостовидных протезов.
2.легкоплавкий сплав "мелот-металл": висмут- 50%, свинец- 32%, олово- 18%.
Температура плавления +98 С. Используется для изготовления металлических штампов и
контрштампов в технологии штампованных коронок.
6. Материалы для самоконтроля (прилагаются).
7. Литература:
Основная:
1. Фантомный курс ортопедической стоматологии/Под ред.Проф. В.Н. Трезубова - М.
:Медицинская книга; Н.Новгород: Изд-во НГМА, 2001. с.302-307.
2. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение/ Под ред. Проф. В.Н.
Трезубова - СПб: Специальная литература, 1999. с.46-67.
Дополнительная:
1.Пропедевтика ортопедичної стоматології /за ред. М.Д.Король. – Вінниця: Нова
книга. 2009 – с.187-196.
Методическую разработку составила ассистент кафедры
ортопедической стоматологии ВНМУ им.Н.И.Пирогова
Е.А.Ромашкина