RU2116776C1

RU2116776C1 - Porcelain mass for dental prosthesis making

Info

Publication number: RU2116776C1
Application number: RU95122351A
Authority: RU
Inventors: В.И. Верещагин; С.И. Старосветский; М.А. Звигинцев; Т.А. Хабас; Т.В. Ваканова
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1998-08-10

Abstract

FIELD: medicine, stomatology. SUBSTANCE: porcelain mass has feldspar, barium and boron oxides, zinc oxide and diopside at the following ratio of components, wt.-%: feldspar, 83.5-90.0; barium oxide, 5-7; boron oxide, 2-3; zinc oxide, 1.0-1.5; and diopside, 2-5. EFFECT: improved quality and strength of porcelain mass. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области стоматологии и может быть использовано для изготовления фарфоровых зубов и металлокерамических протезов. The invention relates to the field of dentistry and can be used for the manufacture of porcelain teeth and cermet prostheses.

Известен состав для изготовления фарфоровых зубов, покрытий и металлокерамических протезов, содержащий полевой шпат, добавки, снижающие температуру спекания, например, оксиды бария, бора и кремнекислый литий. A known composition for the manufacture of porcelain teeth, coatings and cermet prostheses, containing feldspar, additives that reduce the sintering temperature, for example, oxides of barium, boron and silicic lithium.

Недостатком известного состава является низкая прочность и стойкость к термоударам, приводящая к сколам керамики. A disadvantage of the known composition is the low strength and resistance to thermal shock, leading to chips of ceramics.

Наиболее близким техническим решением является материал на основе полевого шпата и кварца, содержащего глинозем, кремнекислый литий, борную кислоту, хлористый барий и диоксид титана. The closest technical solution is a material based on feldspar and quartz containing alumina, lithium silica, boric acid, barium chloride and titanium dioxide.

Недостатком данного материала является невысокая прочность при изгибе и низкая стойкость к термоударам в области температур 20-200^oC. Кроме того, высокое содержание глинозема (32-53%) требует длительных выдержек при фриттовании материала при температуре 1200^oC.The disadvantage of this material is its low bending strength and low resistance to thermal shock in the temperature range of 20-200 ^o C. In addition, the high alumina content (32-53%) requires long exposure times when the material is fritted at a temperature of 1200 ^o C.

Целью изобретения является повышение прочности материала и улучшение степени глушения. The aim of the invention is to increase the strength of the material and improve the degree of killing.

Поставленная цель достигается тем, что фарфоровая масса, содержащая полевой шпат, оксиды бария и бора, дополнительно содержит оксид цинка (ZnO) и диопсид (CaMgSi₂O₆) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полевой шпат - 83,5-90
Оксид бария - 5-7
Оксид бора - 2-3
Оксид цинка - 1-1,5
Диопсид - 2-5
Пример приготовления фарфоровой массы.This goal is achieved in that the porcelain mass containing feldspar, barium and boron oxides additionally contains zinc oxide (ZnO) and diopside (CaMgSi ₂ O ₆ ) in the following ratio of components, wt.%:
Feldspar - 83.5-90
Barium Oxide - 5-7
Boron oxide - 2-3
Zinc oxide - 1-1.5
Diopside - 2-5
An example of the preparation of porcelain mass.

Берут 84% полевого шпата, 6% оксида бария,3% оксида бора и добавляют 2% оксида цинка, 5% диопсида. (составы табл.1.). Компоненты тщательно перемешиваются, измельчают, затем смесь фриттуют при температурах 1150-1180^oC и полученную фритту подвергают помолу. Измельченный материал применяют для изготовления фарфоровых зубных протезов или в качестве дентинового или эмалевого слоя для металлокерамических протезов.Take 84% feldspar, 6% barium oxide, 3% boron oxide and add 2% zinc oxide, 5% diopside. (compositions of table 1.). The components are thoroughly mixed, ground, then the mixture is fritted at temperatures of 1150-1180 ^o C and the resulting frit is subjected to grinding. The crushed material is used for the manufacture of porcelain dentures or as a dentin or enamel layer for ceramic-metal prostheses.

Материал в зависимости от соотношения компонентов имеет следующие физико-механические характеристики (табл.2). The material, depending on the ratio of components, has the following physical and mechanical characteristics (Table 2).

Температура спекания, град. C - 920-960
Прочность при изгибе, МПа - 200-220
Прочность при сжатии, МПа - 350-380
Микротвердость, МПа - 5500-6500
Коэффициент линейного термического расширения, град. C^-1 в интервале температур 20-500^oC - (12,8-13,5)•10^-6
Число термоциклов в интервале 20-200^oC до появления микротрещин - 25-30
Более высокая прочность, микротвердость и стойкость к термоударам по сравнению с прототипом и базовым составам (без оксида цинка и диопсида) обеспечивается тем, что диопсид совместно с оксидом цинка при температуре фриттования 1180-1200^oC растворяется. В процессе охлаждения идет мелкая кристаллизация сложного пироксена, включающего оксиды кальция, магния и цинка.Sintering temperature, deg. C - 920-960
Bending strength, MPa - 200-220
Compressive Strength, MPa - 350-380
Microhardness, MPa - 5500-6500
The coefficient of linear thermal expansion, deg. C ^-1 in the temperature range 20-500 ^o C - (12.8-13.5) • 10 ^-6
The number of thermal cycles in the range of 20-200 ^o C before the appearance of microcracks - 25-30
Higher strength, microhardness and resistance to thermal shock compared to the prototype and base compositions (without zinc oxide and diopside) is ensured by the fact that the diopside together with zinc oxide dissolves at a frying temperature of 1180-1200 ^o C. In the process of cooling, there is a fine crystallization of a complex pyroxene, including oxides of calcium, magnesium and zinc.

Диопсид (CaMgSi₂O₆) - минерал пироксеновой группы силикатов совместно с оксидом цинка (ZnO) обеспечивает хорошее глушение глазурей и мелкую кристаллизацию стекловидных фаз.Diopside (CaMgSi ₂ O ₆ ) - a mineral of the pyroxene group of silicates together with zinc oxide (ZnO) provides good glaze suppression and fine crystallization of the vitreous phases.

Уменьшение содержания оксида цинка до 0,5% и диопсида до 1,0% является недостаточным для упрочняющего эффекта за счет мелкой кристаллизации. A decrease in the content of zinc oxide to 0.5% and diopside to 1.0% is insufficient for the hardening effect due to fine crystallization.

Увеличение содержания оксида цинка более 1,5% и диопсида 5,5% повышают температуру спекания фарфора и обжиг массы при температурах 940-960^oC не обеспечивает хорошей прочности и плотности материала и не пригоден для использования в качестве зубного фарфора.An increase in the content of zinc oxide of more than 1.5% and diopside 5.5% increase the sintering temperature of the porcelain and burning the mass at temperatures of 940-960 ^o C does not provide good strength and density of the material and is not suitable for use as dental porcelain.

Предлагаемый состав фарфоровой массы обеспечивает повышение прочности за счет микроармирования и в конечном итоге исключает образование трещин при охлаждении зубных протезов после спекания фарфоровой массы и уменьшает вероятность скалывания в процессе длительного использования протезов у пациентов. The proposed composition of the porcelain mass provides increased strength due to micro-reinforcement and ultimately eliminates the formation of cracks when cooling dentures after sintering the porcelain mass and reduces the likelihood of chipping during prolonged use of prostheses in patients.

Claims

A porcelain mass for the manufacture of dentures containing feldspar, barium and boron oxides, characterized in that it additionally contains zinc oxide and diopside in the following ratio, wt.%:
Feldspar - 83.5 - 90.0
Barium oxide - 5.0 - 7.0
Boron oxide - 2.0 - 3.0
Zinc oxide - 1.0 - 1.5
Diopside - 2.0 - 5.0i