описание, свойства, особенности применения и отзывы

Протезирование зубов применяется повсеместно, во всех стоматологических клиниках. Материалов для изготовления протезов и техник их установки на сегодня существует довольно большой выбор. Новый материал оксид циркония поражает своими качествами и считается лучшим для применения в этой области.

Оксид (диоксид) циркония ZrO2 – это прозрачные, бесцветные кристаллы особой прочности, нерастворимые в воде и большинстве растворов щелочей и кислот, зато растворяется в расплавах щелочей, стеклах, плавиковой и серной кислоте. Температура плавления составляет 2715 °C. Оксид циркония существует в трех формах: стабильная моноклинная, которая встречается в природе, метастабильная тетрагональная – входит в состав циркониевых керамик, нестабильная кубическая – используется в ювелирном деле как имитация алмазов. В промышленности цирконий оксид получил широкое распространение благодаря своей сверхтвердости, из него изготавливают огнеупоры, эмали, стекла и керамику.

Сферы применения оксида циркония

Цирконий оксид был открыт в 1789 году и долгое время не применялся, весь его огромный потенциал был неизвестен человечеству. Только сравнительно с недавнего времени цирконий стал активно применяться во многих областях человеческой деятельности. Он используется в автомобилестроении, например, в изготовлении тормозных дисков высококлассных машин. В космической отрасли он незаменим – благодаря ему корабли выдерживают невероятные температурные воздействия. Режущие инструменты, насосы также содержат оксид циркония. Применяется он и в медицине, например, как головки искусственных тазобедренных суставов. И, наконец, в стоматологии он может проявить все свои самые лучшие качества в роли зубных протезов.

Оксид циркония в стоматологии

В современной стоматологии цирконий оксид – это самый популярный материал для изготовления зубных коронок. Он получил распространение в этой области благодаря своим качествам, таким как твердость, прочность, износоустойчивость и сохранение формы и вида на протяжении длительного времени, биологическая совместимость тканями человека, красивый внешний вид. Может служить материалом для одиночных коронок, мостов, штифтов, несъемных протезов с применением имплантов.

Оксид циркония, цена на который выше, чем на остальные виды протезов, сложен в обработке. Этим и обусловлен тот факт, что такие коронки самые дорогие. После создания каркаса, на него наносится слой белой керамики, так как сам оксид циркония не имеет цвета. Благодаря этому керамику можно наносить очень тонким слоем.

Безметалловые коронки на оксиде циркония

В производстве коронок и мостовидных протезов цирконий оксид довольн-таки новый материал. Раньше использование зубных протезов на металлическом каркасе было абсолютной нормой и безальтернативным вариантом. Но ученые вели исследования и искали наиболее подходящий материал, обладающий как эстетичным внешним видом, так и биологической совместимостью с тканями человеческого организма, прочный и легкий. Такой материал нашелся, и это в природе большая редкость, по своим качествам он может сравниться разве что с алмазом.

С появлением циркониевых коронок пациенты могут наслаждаться неповторимой эстетикой и красотой протезов, другое дело, что не всем такое счастье по карману. Но благодаря своей прочности, возможно, потратиться придется раз и на всю жизнь – циркониевые протезы невероятно износоустойчивы и долговечны. Благодаря тому, что сам по себе оксид циркония прозрачен, совместно с тонким слоем керамики создается эффект естественных зубов. Кроме того, коронки плотно прилегают к десне, не имеют ни малейшего зазора, чем создается еще более натуральный вид.

Эстетика плюс прочность

Белая сталь – так иногда называют керамику на оксиде циркония. Коронки из этого материала в 5 раз прочнее цельнокерамических протезов. В чем преимущество такой прочности? До появления в стоматологии оксида циркония, коронки делались с использованием металлического каркаса, на который наносился толстый слой керамики. Металл – для прочности, керамика – для эстетики. Но создать полностью натуральный вид таким образом невозможно, на месте соприкосновения протеза с десной явно проглядывается темная полоска (такой эффект дает металлический каркас).

Цирконий оксид не уступает по прочности металлу, и позволяет передать естественный цвет и прозрачность, как у натурального зуба, без каких-либо лишних цветовых вкраплений. Он по своей природе схож с тканями зуба, обладает светопропускаемостью. Лучи света, проникающие в толщу коронки, преломляются и рассеиваются естественным образом, создавая эффект здоровой и красивой улыбки. Стоматологи при установке протеза подбирают цвет, который не отличается от цвета остальных здоровых зубов, поэтому коронка ничем себя не выдает, сливаясь со здоровыми зубами.

Биосовместимость

Металлы, из которых создаются металлокерамические протезы, иногда становятся причиной аллергических реакций у пациента, появления воспалений и долгого привыкания к протезу. Коронки на основе оксида циркония – идеальный вариант для людей с гиперчувствительностью и непереносимостью металлов.

Это связано с такими их свойствами:

• Безопасный состав (не содержат оксида кремния).
• Невосприимчивость к кислотам, низкая растворяемость.
• Гладкая поверхность не позволяет скапливаться налету.
• Инертность к другим материалам, присутствующим в полости рта.
• Высокая теплоизоляция обеспечивает отсутствие дискомфорта при приеме горячей или холодной пищи.
• Минимальная подготовка здорового зуба. Прочность материала позволяет создавать тонкие каркасы, тем самым обточить зуб по минимуму и сохранить больше здоровой ткани зуба.

Противопоказания

Оксид циркония, свойства которого идеальны для зубных протезов, почти не имеет противопоказаний, за исключением таких индивидуальных особенностей организма человека:

• Глубокий прикус – патология строения челюсти, при которой верхняя челюсть на треть прикрывает нижние зубы при сомкнутом положении. Дефект приводит к излишнему давлению на зубы верхней челюсти и грозит повышенным стиранием зубной эмали.
• Бруксизм – аномалия, проявляющаяся скрежетанием зубами, чаще всего во время сна. Причина до конца не выявлена, но многие ученые сходятся во мнении, что бруксизм – результат психического дисбаланса и стрессов. Приводит к повреждению эмали и стиранию зубов.

Изготовление коронок

Цирконий оксид сложен в обработке, поэтому производство коронок из него – процесс трудоемкий. Он включает в себя несколько этапов:

1. Подготавливается ротовая полость, обтачивается под коронку зуб.
2. Снимается слепок с обточенного зуба, изготавливается модель будущей коронки.
3. Проводится лазерное сканирование модели, данные заносятся в компьютер для обработки.
4. Специальная компьютерная программа моделирует каркас с учетом всех нюансов (например, усадки каркаса после обжига).
5. К компьютеру с полученными данными подключается цифровой станок для вытачивания и происходит создание каркаса из циркониевой заготовки.
6. Выточенный каркас помещают в высокотемпературную печь для спекания массы и обеспечения большей прочности.
7. Готовый каркас покрывают керамической массой определенного оттенка, выбранного для конкретного пациента.

Преимущества циркониевых коронок перед металлокерамикой

При необходимости протезирования перед пациентом встает вопрос, какие выбрать искусственные зубы. Оксид циркония имеет массу преимуществ перед другими материалами:

• Протезирование циркониевыми коронками не требует удаления нерва.
• Отсутствие металла в конструкции, что избавляет от таких проблем, как аллергическая реакция, металлический привкус во рту.
• Гарантия отсутствия развития болезней под коронкой. Протез плотно прилегает к десне, частички пищи и бактерии под него не попадают.
• Точность выполнения каркаса. Цифровая обработка данных гарантирует невероятную точность в изготовлении конструкции.
• Индивидуальный подбор цвета. Готовый протез визуально не отличить от остальных, здоровых зубов.
• Возможность изготовления мостовидного протеза любой длины;
• Легкость конструкции.
• Отсутствие реакции на холодную и горячую пищу. Ношение металлокерамики может вызывать неприятные ощущения от высоких или низких температур. Оксид циркония такой реакции не дает.
• Абсолютно натуральный внешний вид.
• Отсутствие серой каемки в зоне соприкосновения с десной.
• При подготовке к протезированию нет необходимости сильно обтачивать зуб.
• Коронки не деформируются и сохраняют свой вид и форму на протяжении долгого времени.

Отзывы

За время сравнительно недолгого применения успел себя зарекомендовать в стоматологии оксид циркония, отзывы на него только положительные. Изучив многочисленные комментарии в сети, можно сделать вывод, что этот материал идеален для изготовления зубных протезов. За весь период применения оксида циркония в протезировании зубов не было выявлено ни одного случая возникновения аллергической реакции. Реабилитация проходит быстро и без осложнений, а внешний вид улыбки только радует пациента, не вызывая психологического дискомфорта по поводу инородного тела во рту. Особенный восторг испытывают люди, носившие до установки циркониевых протезов металлические коронки с напылением или без. Ведь им есть с чем сравнивать. Несколько десятилетий назад такой вид протезирования был очень популярен, так как не было ему альтернативы на тот момент. Металлические коронки не только доставляли физический дискомфорт (аллергии, реакцию на температуры), но и выглядели не эстетично. После замены их на цирконий, люди поражены, как может искусственный зуб быть незаметен для окружающих и выглядеть так естественно. Это стало возможным благодаря материалу будущего – оксиду циркония.

fb.ru

Оксид циркония(IV) — это… Что такое Оксид циркония(IV)?

Фианит

Оксид циркония — ZrO₂ (диоксид циркония), бесцветные кристаллы, t_пл= 2715 °C. Оксид циркония — один из наиболее тугоплавких оксидов металлов.

Диоксид циркония проявляет амфотерные свойства, нерастворим в воде и водных растворах большинства кислот и щёлочей, однако растворяется в плавиковой и концентрированной серной кислотах, расплавах щелочей и стёклах.

Диоксид циркония существует в трёх кристаллических формах:

• стабильной моноклинной, встречающейся в природе в виде минерала бадделеита.
• метастабильной среднетемпературной тетрагональной, присутствующей во многих циркониевых керамиках. Переход тетрагональной фазы диоксида циркония в моноклинную сопровождается увеличением объёма, что увеличивает прочность таких керамик: механические напряжения у вершины растущей микротрещины инициируют фазовый переход тетрагональной модификации в моноклинную, и, как следствие, локальные увеличения объёма и, соответственно, давления, что стабилизирует микротрещину, замедляя её рост.
• нестабильной высокотемпературной кубической. Крупные прозрачные кристаллы кубического диоксида циркония, стабилизированные примесями оксидов магния, иттрия, кальция, церия или других металлов, благодаря высокому показателю преломления и дисперсии применяются в ювелирном деле в качестве имитации алмазов; в СССР такие кристаллы получили название фианитов, от Физического института Академии наук, где были впервые синтезированы.

В промышленности диоксид циркония используется в производстве огнеупоров на основе циркония, керамик, эмалей, стёкол. Применяется в качестве сверхтвёрдого материала.

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011.

dic.academic.ru

Оксид циркония — это… Что такое Оксид циркония?



Оксид циркония

Фианит

Оксид циркония — ZrO₂ (диоксид циркония), бесцветные кристаллы, t_пл= 2715 °C.

Диоксид циркония проявляет амфотерные свойства, нерастворим в воде и водных растворах большинства кислот и щёлочей, однако растворяется в плавиковой и концентрированной серной кислотах, расплавах щелочей и стёклах.

Диоксид циркония существует в трёх кристаллических формах:

• стабильной моноклинной, встречающейся в природе в виде минерала бадделеита.
• метастабильной среднетемпературной тетрагональной, присутствующей во многих циркониевых керамиках. Переход тетрагональной фазы диоксида циркония в моноклинную сопровождается увеличением объёма, что увеличивает прочность таких керамик: механические напряжения у вершины растущей микротрещины инициируют фазовый переход тетрагональной модификации в моноклинную, и, как следствие, локальные увеличения объёма и, соответственно, давления, что стабилизирует микротрещину, замедляя её рост.
• нестабильной высокотемпературной кубической. Крупные прозрачные кристаллы кубического диоксида циркония, стабилизированные примесями оксидов магния, иттрия, кальция, церия или других металлов, благодаря высокому показателю преломления и дисперсии применяются в ювелирном деле в качестве имитации алмазов; в СССР такие кристаллы получили название фианитов, от Физического института Академии наук, где были впервые синтезированы.

В промышленности диоксид циркония используется в производстве цирконистых огнеупоров, керамик, эмалей, стёкол. Применяется в качестве сверхтвёрдого материала.

Wikimedia Foundation. 2010.

• Оксид цинка (вещество)
• Оксидация

Смотреть что такое «Оксид циркония» в других словарях:

• Оксид циркония(IV) — Фианит Оксид циркония  ZrO2 (диоксид циркония), бесцветные кристаллы, tпл= 2715 °C. Оксид циркония  один из наиболее тугоплавких оксидов металлов. Диоксид циркония проявляет амфотерные свойства, нерастворим в воде и водных… …   Википедия

• Дигидроксид-оксид циркония — Общие Систематическое наименование Дигидроксид оксид циркония Традиционные названия Гидроокись цирконила; метациркониевая кислота, β циркониевая кислота Химическая формула ZrO(OH)2 Физические …   Википедия

• Модифицированный оксид циркония — 12. Термин модифицированный оксид циркония означает оксид циркония с добавками оксидов других металлов (таких как оксиды кальция, магния, иттрия, гафния, редкоземельных металлов) в целях стабилизации определенных кристаллографических фаз и… …   Официальная терминология

• Оксид-дихлорид циркония — Общие Систематическое наименование Оксид дихлорид циркония Традиционные названия Дихлорид цирконила; хлористый цирконил Химическая формула ZrOCl2 Физические свойства …   Википедия

• Оксид-сульфат титана — Общие Систематическое наименование Оксид сульфат титана Традиционные названия Основной сернокислый титан; оксосульфат титана; сульфат титанила Химическая формула TiOSO4 Физические свойства …   Википедия

• Циркония двуокись —         циркония оксид, ZrO2, белые кристаллы; tпл 2900 °С. Нерастворима в воде, растворах большинства кислот, щелочей, солей и в органических растворителях; растворима в плавиковой кислоте, концентрированной серной, расплавленном стекле.… …   Большая советская энциклопедия

• циркония(IV) оксид — cirkonio(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė ZrO₂ atitikmenys: angl. zircon alba; zirconia; zirconium anhidride; zirconium dioxide; zirconium(IV) oxide rus. циркония диоксид; циркония(IV) оксид ryšiai: sinonimas – cirkonio dioksidas …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

• циркония диоксид — cirkonio(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė ZrO₂ atitikmenys: angl. zircon alba; zirconia; zirconium anhidride; zirconium dioxide; zirconium(IV) oxide rus. циркония диоксид; циркония(IV) оксид ryšiai: sinonimas – cirkonio dioksidas …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

• Сульфат циркония(IV) — Общие Систематическое наименование Сульфат циркония(IV) Традиционные названия Сернокислый цирконий Химическая формула Zr(SO4)2 Физические свойства …   Википедия

• Фторид циркония(IV) — Общие Систематическое наименование Фторид циркония(IV) Традиционные названия Фтористый цирконий Химическая формула ZrF4 Физические свойства …   Википедия

dic.academic.ru

история открытия, тонкости производства оксида из минерала

Оксид циркония появился на стоматологическом рынке в 2004 году. Он завоевал доверие стоматологов благодаря механизму трансформационного упрочнения и высокой прочности. Его стали активно использовать для каркасов протезов, корневых штифтов, замковых креплений, штифто-культевых вкладок, несъемных шин, а также супраструктур дентальных имплантов. Со временем стало понятно, что материал достаточно сложен в обработке и требует дальнейшего изучения.

История открытия оксида циркония

Двести лет назад оксид циркония выделили из его минерала. Более трех тысячелетий назад минерал использовали на острове Цейлон как несовершенный алмаз – для изготовления украшений. Есть несколько версия появления названия. К примеру, по версии одного источника, в 1776 г. немецкий ученый Брюкнер назвал его «заркун», то есть «минерал». Первым, кто выделил из минерала циркон оксид циркония, стал немецкий химик Мартин Генрих Клапрон, – в 1789 г.

Циркон и цирконий

Минерал циркон – это силикат циркония с примесями меди, железа, кальция, цинка, урана, тория, гафния и титана. Он встречается в природе в виде призматических кристаллов, агрегатов, зерен, отличается по цвету и прозрачности. Чистый оксид циркония тугоплавкий, имеет низкую удельную теплопроводность, малорастворим в воде, устойчив к химическим реагентам.

Цирконий – это элемент IV группы таблицы Менделеева с атомной массой 91,224. Он существует в двух формах – кристаллической и аморфной. Максимально высокая концентрация вещества – в щелочных породах. В природе встречается в соединении с оксидом силиката – минерал циркон или как свободный оксид циркония – минерал бадделеит.

Производство и получение оксида циркония

В составе минералов циркон и бадделеит – примеси различных металлов, которые придают им характерный цвет, а также примеси радионуклидов урана и тория, которые делают их радиоактивными. Поэтому в первичном виде использоваться в стоматологии они не могут. Оксид циркония производится химическим путем и отличается высокой чистотой. После сложной очистки от примесей он становится пригоден к применению в качестве керамического биоматериала.

Оксид циркония существует в виде моноклинной, тетрагональной и кубической кристаллических фаз. При нагревании он преобразуется из одной фазы в другую с уменьшением объема. Для стабилизации состояния в него добавляют стабилизирующие оксиды кальция, магния, церия, иттрия.

Исключительные физические и механические свойства наблюдаются у керамики на основе оксида циркония, стабилизированного частично оксидом иттрия. Такой материал имеет рекордные показатели прочности на изгиб и отменную трещиностойкость.

Для промышленного изготовления коронок на зубы из циркония в ортопедической стоматологии применяют порошок частично стабилизированного оксида циркония высокой степени очистки. Возможны два варианта его обработки.

• Холодное изостатическое прессование.

Итог – подобные мелу, необожженные керамические блоки высокой плотности (95 % от теоретической). Их можно снова термически обработать в атмосфере кислорода в специальной печи без давления, чтобы получить блоки в предварительно спеченном состоянии («мягкий» циркон). Для полностью спеченного состояния, или «твердого» циркона, температура обработки должна быть не 1000, а 1500 °С.

• Горячее изостатическое прессование.

Результат после спекания – керамические блоки с плотностью 100 %. Удаление остаточной пористости происходит при давлении 1000 бар и температуре, которая на 50 °С ниже, чем температура спекания. Блоки имеют серовато-черный цвет, поэтому проводят дополнительное окисление для восстановления белизны. Такие блоки отличаются более высокой прочностью.

Механизм трансформационного упрочнения керамики

Высокая прочность керамики объясняется механизмом трансформационного упрочнения. Частицы тетрагонального оксида циркония трансформируются в моноклинную фазу при появлении в металле трещин из-за сжимающих напряжений. На переднем конце трещины объем увеличивается на 3-5 % – это провоцирует сжимающие напряжения в противоположном направлении и подавляет распространение трещины. Этот принцип можно сравнить с принципом действия подушки безопасности в автомобиле.

stomatology.su

свойства, противопоказания и особенности применения в стоматологии

Оксид циркония очень давно используется в стоматологии и отличается своей прочностью и совместимостью с естественной средой. Все это подтверждено многочисленными клиническими исследованиями.

Преимущества каркасов

Оксид циркония используется при создании многих конструкций, так, в частности, каркасы на его основе имеют удивительную точность. Все это сделано благодаря применению современных медицинских технологий. Изделия на основе данного материала долговечны, внешне никто не отличит искусственное изделие от настоящих зубов.

Каркас из оксида циркония облицован специальной фарфоровой массой, которая имеет натуральное происхождение. Все это делает изделие просто идеальным, по сравнению с обычными металлокерамическими конструкциями, используемыми в стоматологии.

Вкладка из оксида циркония, протезы, виниры и мосты – все они ценятся за долговечный и биосовместимый материал.

А еще каркас на основе данного материала способен сократить толщину стен коронок, соответственно, глубина обработки твердых зубных тканей тоже уменьшается. Благодаря этому опоры во рту можно сохранить, а протез сделать проще.

Особенности безметалловой керамики

Оксид циркония применяется для создания коронок, к которым добавляется алюминий. Их также называют безметалловыми. В протезировании на сегодняшний день они достаточно широко распространены и отличаются своей высокой прочностью. Главная их особенность – отсутствие металлических компонентов и высокая эстетичность конструкции.

Безметалловая коронка на оксиде циркония и алюминия является результатом внедрения современных высоких технологий в область стоматологии. Она не только прочна, биологически совместима с зубами, но и светопроницаема. Внешне никто и не подумает, что это лишь коронка, настолько естественно она смотрится.

Создание коронки без металла

Такая керамика широко применяется при изготовлении не только целых коронок, но и вкладок и виниров. Если установленные ранее пломбы потемнели или же старая коронка сменила цвет, то оксид циркония, который лежит в ее основе, непременно поможет их обновить.

При изготовлении каркаса врач снимает слепок с зубного ряда своего пациента, затем на его основе делается восковая модель. Ее сканируют и сохраняют на компьютер, чтобы потом создать в трехмерном виде и сконструировать с учетом будущей усадки. Потом каркас помещают в специальный фрезеровальный аппарат, где он вытачивается на основе оксида циркония.

Затем конструкция спекается в печи, приобретая прочность. И напоследок каркас облицовывают керамической массой. В итоге получаются биосовместимые коронки на зубы, оксид циркония в этой характеристике играет важную роль.

Имитация

Протезы из оксида циркония в большинстве случаев воспринимаются положительно организмом человека. Они прочны и надежны, нет риска отторжений и заражений.

Имитация натуральных зубов достигается за счет того, что соединение оксида циркония имеет белый оттенок. При установке металлокерамической коронки такого получить нельзя, поскольку каркас конструкции будет иметь металлический окрас. А чтобы металл не просвечивался сквозь керамику, коронки оснащают специальным покрытием. В итоге такие протезы не пропускают свет, и глубина цвета в них отсутствует. Десна изнутри не подсвечивается, как в естественном виде, и присутствие инородного тела во рту становится очевидным.

Преимущество автоматического режима изготовления

Тем более что безметалловая коронка изготавливается по специальной технологии, которая совершенно отличается от ручного литья металлокерамических изделий. Все процессы осуществляются в автоматическом режиме.

Допустимый зазор между протезом и самим зубом может составлять от 100 до 300 мкм. Посредством новейших технологий, используемых при создании изделий из оксида циркония, он был сокращен до 30 мкм. Это значит максимальную точность при соединениях между зубами и протезом.

Изготовление мостов

Даже такой специфический вид протеза можно изготовить без каркаса на основе металла. Мост из оксида циркония тоже можно выполнить, однако он не сможет иметь большую протяженность, как обычный. Его каркас, в отличие от металлического, будет прозрачным.

Кроме того, оксид циркония может быть применен во время протезирования на имплантатах, если пациент нуждается в высоком уровне эстетики. И, как уже упоминалось ранее, он может быть задействован для изготовления любого вида протеза.

Внешняя сторона

Одним из ключевых преимуществ коронок на основе оксида циркония является естественный внешний вид и привлекательность. Если металлокерамические протезы имеют всегда характерный оттенок, то в данном случае его можно подобрать на уровне каркаса, чтобы целиком имитировать цвет зубов пациента. Независимо от вида освещения, зуб останется прозрачным. Кроме того, в отличие от металла, которому со временем свойственно темнеть и деформироваться, оксид циркония даже в течение многих лет будет одинаковым.

Также многие часто жалуются на изменение цвета десен рядом с металлокерамическими коронками. Это случается по причине того, что каркас конструкции негативно влияет на расположенные рядом с ним ткани. Конечно же, десны краснеют или приобретают синюшность не во всех случаях, но достаточно часто. Протезы с использованием диоксида циркония целиком исключат такое явление.

Совместимость

Оксид циркония хорош тем, что имеет гипоаллергенное свойство. До того, как этот материал стали использовать в стоматологии, его нередко применяли при изготовлении головок для протезов тазобедренных суставов, чтобы повысить их прочность.

Аллергические проявления у пациентов при установке искусственных зубов или вкладок обычно происходят достаточно часто. При этом такие реакции могут присутствовать даже при применении благородных видов металла (золото, платина, палладий и другие). Коронки или мосты на основе оксида циркония для многих страдающих от аллергии являются единственно возможным решением привести зубы в порядок.

Нередка проблема и чувствительности зубов. Во время протезирования такое явление может помешать установить все необходимое. Так, при установке коронок без применения металла порог чувствительности заметно меняется в лучшую сторону. Все это за счет того, что оксид циркония является отличным естественным теплоизолятором и способен защитить зубы от перепадов температурных показателей. Если на его основе изготовить культевую вкладку, то пациент не будет подвержен термическому раздражению.

Другие преимущества материала

Оксид циркония отчасти обогащен алюминием и стабилизуется за счет иттрия, что впоследствии делает изделия на его основе прочными и легкими. Кроме того, при появлении на поверхности микротрещин, структура поверхности самовосстанавливается на уровне молекул.

Коронки из циркония изготавливают не только на передние зубы, но и боковые.

Данный материал, помимо всего прочего, считается самым идеальным для фиксации высоты прикуса. Он не имеет пористости, в отличие от металлокерамики, поэтому стираемость антагонистов имеет более низкие показатели.

А то, что анатомические коронки можно поддавать фрезеровке, позволяет профильным специалистам успешно применять их во время протезирования посредством встречных коронок, которые фиксируют высоту прикуса.

Обработка твердых зубных тканей при установке безметалловых протезов является минимальной. Каркас для зубов на основе оксида циркония имеет толщину всего 0,4 миллиметра. Благодаря этому можно минимально обточить их и даже произвести протезирование живых.

Недостатки и противопоказания

Как и любое другое изделие, используемое в стоматологических целях, протезы на основе оксида циркония имеют свои противопоказания. Хотя в данном случае есть лишь их два, которые встречаются не так уж и часто:

• бруксизм;
• ярко выраженный глубокий прикус.

В остальных случаях можно устанавливать коронки, даже если пациент приносит справку о наличии у себя аллергии на некоторые компоненты протезов. К безметалловым она относиться не будет.

Что же касается недостатков изделий на основе оксида циркония, то их фактически нет. Однако ключевой и единственный – это высокая их стоимость. Такая цена формируется не только за счет применения определенных составляющих, но и сложности изготовления коронки. Здесь техник должен обладать высоким уровнем мастерства и быть обученным специальной методике на высоком уровне.

Если у пациента нет средств на дорогостоящее изделие на основе оксида циркония, то ему могут предложить его бюджетный вариант на основе обработки стеклом. Коронки, которые стабилизированы оксидом иттрия, стоят гораздо дороже.

Как видим, современные разработки в области стоматологии позволяют значительно улучшить жизнь тем, кто нуждается в зубных протезах и плохо их переносит.

fb.ru

Диоксид циркония в современной имплантации зубов

История открытия диоксида циркония, который применяется в современной имплантации протезов зубов связана с его минералом. Два века тому назад диоксид циркония был выделен из минерала циркон. С этим минералом связано много древних легенд. Более трех тысяч лет назад, на острове Цейлон, этот минерал использовался в качестве несовершенного алмаза и шел на изготовление женских и мужских украшений. Блестящие камни носили название «матарские алмазы», так как источником их месторождения был один из районов Цейлона — Матара. От истинных алмазов, «матарские» отличались меньшей твердостью и несколько худшей игрой цвета после огранки.

Матарский алмаз с целой палитрой красок (от бесцветного и золотисто-желтого до розового и кроваво-красного оттенка) был не что иное, как минерал циркон. Алмазы кроваво-красного цвета назывались в то время гиацинтами (по имени эпического героя Гиацинта, погибшего на спортивных состязаниях, кровь которого бог Аполлон превратил в самоцветы). В древности гиацинты носили на груди первосвященники, считавшие, что красный цвет защищает их от злых духов, болезней и помогает переносить трудности и лишения. Путешественники использовали красный камень в качестве амулета, помогающего утолять жажду и защищающего от ядов. Средневековые врачи прописывали гиацинт как средство от кручины и депрессии, а так же для просветления разума, лечили им нервные болезни, галлюцинации, расстройство сна, и даже пытались гиацинтом «воскрешать из мертвых». В Индии этим камнем старались умилостивить дракона (индийское название минерала — «рахуратка»).

В науке существует несколько версий по поводу того, кто дал современное имя «несовершенному алмазу». По одним источникам, нынешним названием полудрагоценный цейлонский алмаз обязан немецкому ученому Брюкнеру, который нарек его в 1778 году арабским словом «заркун», что значит «минерал». По другим, первооткрывателем циркона считается химик Вернер (1783 г.), давший минералу имя «царгун» от двух персидских слов «цар» — золото и «гун» — цвет. Третьи источники утверждают, что циркон -это видоизмененное от простонародного «жаргон» — «обманщик», то есть «ненастоящий алмаз». Официально в научных трудах минерал циркон стал упоминаться в восьмидесятых годах XVIII века. В 1789 г. Немецкий химик, член Берлинской Академии наук Мартин Генрих Клапрот опубликовал результаты анализа драгоценного камня, привезенного с берегов Цейлона. В ходе этого анализа было выделено вещество, которое Клапрот назвал цирконовой землей (terra circonia). Так Мартин Генрих Клапрот стал первым ученым, выделившим из минерала циркон вещество диоксид циркония (ZrO₂) [12, 39].

Попытки получить металлический цирконий осуществляли разные ученые: Тромсдорф (восстановление оксида циркония химическим методом), Деви (электролитический метод получения металлического циркония) и т.п. И только в 1824 г., шведский химик Йенс Якоб Берцелиус, путем восстановления фторцирконата калия металлическим натрием, получил серебристо-серый металл.

К₂ [ZrF₆] + 4Na → Zr + 2KF + 2NaF

Полученный в ходе реакции восстановления металл ученый назвал цирконием. Но «цирконий Берцелиуса» оказался очень хрупким, так как содержал значительное количество примесей, не имел металлического блеска и не поддавался механической обработке. Металлу требовалась дополнительная очистка от примесей.

В 1914 г. немецкие исследователи Лили и Гамбургер выделили довольно чистый от примесей цирконий, восстановив натрием в специальном автоклаве-бомбе дважды возогнанный тетрахлорид циркония. Через сто лет после опытов Берцелиуса в 1925 г. был разработан первый промышленный способ получения циркония: метод «наращивания». Суть метода заключалась в следующем: летучее соединение (тетрайодид циркония) подвергалось термическому распаду в вакууме и, в результате, на раскаленной нити вольфрама откладывался чистый металл. Основателями этого метода стали голландские ученые А.Е. Ван-Аркель и Д.Н. де Бур. Благодаря их открытию научный мир получил пластичный металлический цирконий, поддающийся механической обработке — ковке, вальцовке, прокатке. Образцы циркония теперь можно было прокатывать в тонкие листы, проволоку, фольгу и т.п.

Но метод «наращивания» был слишком дорогим. Усовершенствовал и удешевил процесс получения циркония немецкий химик В. Кролль. В последствии его имя легло в название данного метода (метод Кроля). Цирконий по данной технологии получался при вдвое меньших затратах, чем по методу наращивания. Схема производства металлического циркония по методу В. Кролля включала в себя две основные стадии: хлорирование двуокиси циркония в четыреххлористый цирконий и последующее восстановление полученного продукта металлическим магнием под слоем расплавленного металла в металлическую губку. Полученная в ходе процесса восстановления циркониевая губка затем переплавлялась в прутки. Метод Кроля получил широкое признание [11].  

Цирконий (Zr) — это химический элемент IV группы периодической системы Менделеева; его атомный номер 40; атомная масса 91,224. Чистый цирконий существует в двух формах: кристаллическая форма — мягкий, ковкий металл серовато-белого цвета; аморфная форма — голубовато — черный порошок. Плотность 6,49 г/см3, t плавления 1852 °С (3362ºF)., t кипения 4377°С (7911ºF). Среднее содержание циркония в земной коре 1,7·10^-2% по массе, в гранитах, песчаниках и глинах несколько больше 2·10^-2%, чем в основных породах 1,3·10^-2%. Максимальные концентрации циркония — в щелочных породах 5·10^-2%. Цирконий не встречается в природе в чистом состоянии, а может быть обнаружен в соединении с оксидом силиката – минерал циркон (ZrSiO4) или в виде свободного диоксида циркония — минералбадделеит (ZrO2) [34, 39, 43].

Минерал Циркон (ZrSiO4) является силикатом циркония. Содержит примеси железа, меди, кальция, цинка, титана, гафния, урана и тория. Призматические кристаллы, зерна, агрегаты. Твердость 7,5; плотность 4,0-4,7 г/см³. Встречается в гранитах, сиенитах, щелочных пегматитах. По цвету и прозрачности различают следующие виды циркона:

Гиацинт — прозрачный, красный, красно-оранжевый, красно-коричневый, пурпурный.

Жаргон — прозрачный, медово-желтый, дымчатый, бесцветный.

Старлит — прозрачный, голубой (получается прокаливанием).

По данным проведенных анализов оказалось, что циркон содержит в себе около 68% диоксида циркония (ZrO₂) и около 3% гафния (Hf), которые трудно разделить [11, 12, 34, 39, 43].

Средний состав циркона (% по массе):

ZrO₂(66-68%), Hf(1-3%), SiO₂ (32-33%), Al₂O₃(0,2-0,8%), Fe₂O₃(0,03-0,08%), TiO₂(0,08-0,1%), U₃O₈(0,02-0,03%), P₂O₅(0,1%),
Оксиды РЗЭ(0,5-0,6%)

Диоксид циркония (ZrO₂) встречается в природе в виде минерала бадделеита. Бесцветные моноклинные кристаллы (плотность — 5,8 г/см³) или бесцветные тетрагональные кристаллы (плотность — 6,1 г/см³). Чистый диоксид циркония тугоплавок и устойчив при повышенной температуре, t_пл=2680^оС, t_кип=4300^оС. Имеет низкую удельную теплопроводность. Диамагнитен, мало растворим в воде, устойчив к действию различных химических реагентов [34, 39].

Минералы циркона и бадделеита не могут использоваться в медицине в первичном состоянии из-за содержащихся в них примесей различных металлов, придающих им непригодный для использования цвет, и примесей радионуклидов, таких как уран и торий, которые делают их радиоактивными. Для получения чистых от примесей порошков диоксида циркония требуются комплексные и длительные процессы очистки. После очищения от примесей данный материал может быть использован в качестве керамического биоматериала [39].

Минерально-сырьевая база. Производство. По оценке USGS (Геологическая служба США), мировые разведанные запасы циркония составляют 38 млн. тонн (в пересчете на ZrO₂). Более 95 % запасов циркония за рубежом учитываются в современных и погребенных прибрежно-морских циркон-рутил-ильменитовых россыпях. Обычное содержание циркона в разрабатываемых россыпях — от 7-8 до 15-20 кг/м³. По данным USGS, основной объем запасов приходится на Австралию, ЮАР, США, Индию, Бразилию [9].

Россия по запасам сырья занимает четвертое место в мире. Более 50 % ее балансовых запасов связано со щелочными гранитами, 14 % — с бадделеитовыми камафоритами, 35 % -с погребенными циркон-рутил-ильменитовыми россыпями. Таким образом, минерально-сырьевая база циркония России структурно и качественно отличается от зарубежной. В России полностью отсутствуют современные цирконийсодержащие прибрежно-морские россыпи, тогда как за рубежом с ними связаны почти все запасы циркония. Погребенные россыпи отличаются от современных более сложными горно-геологическими условиями залегания и соответственно характеризуются низкой рентабельностью отработки. На месторождения циркония в щелочных гранитах за рубежом приходится 2 % запасов, и они не рассматриваются в качестве перспективного источника циркония, в то время как в России с этим типом связано более 50 % запасов (Улуг-Танзекское и  Катугинское месторождения). Освоенность минерально-сырьевой базы циркония России крайне низкая — в настоящее время разрабатывается только одно Ковдорское месторождение бадделеита (Мурманская область). Бадделеитовый концентрат в настоящее время производится только в России. В то же время цирконовый концентрат является остродефицитным сырьем и полностью импортируется в Россию [3, 4, 30].

Мировое производство диоксида циркония оценивается специалистами USGS в пределах 40-50 тыс. тонн в год. Диоксид циркония выпускается несколькими компаниями США, Японии, Франции и Италии. Интенсивно расширяются мощности по производству диоксида циркония в Японии, Австралии, ЮАР, Норвегии, Китае и других странах. Крупнейший производитель диоксида циркония — США [3, 9].  

Основные экспортеры цирконового концентрата — Австралия и  ЮАР. В последние годы объемы экспорта концентрата из Австралии сокращались, в то время как ЮАР увеличивала поставки. Главными импортерами цирконового концентрата являются страны Западной Европы (Италия, Испания, Германия, Франция, Нидерланды и Великобритания), а также Китай и Япония.  

Экспорт бадделеитового концентрата из России с 90-х г. постепенно увеличивался главным образом в Норвегию. Начиная с 2002 г. бадделеит также экспортируется в страны Юго-Восточной Азии и Западной Европы [30].

Цирконовый концентрат импортируется в Россию с Украины, очень редко — из Австралии; частично потребность удовлетворялась за счет запасов госрезерва. Объем поставок цирконового концентрата составил в 2000 г. 9,3 тысяч тонн, а в 2001 г. возрос на 11 % — до 14 тысяч тонн [3, 31].

На данный момент цены на высокочистый стабилизированный диоксид циркония, полученный химическим путем составляют:

• диоксид Zr стабилизированный (CaO) — $18,1 за 1 кг.

• диоксид Zr стабилизированный (MgO) — $19,4 за 1 кг.

• диоксид Zr стабилизированный (3% Y₂O₃) — $18,8 за 1 кг.

• диоксид Zr стабилизированный (8% Y₂O₃) — $20,1 за 1 кг [9, 37].

По оценкам специалистов потребление диоксида циркония активно растет. Основной объем использования этой продукции приходится на выпуск огнеупоров и керамических пигментов. С 2000 года наблюдается значительный рост потребления диоксида циркония для тонкой керамики при производстве оптоволоконного кабеля и других высокотехнологичных продуктов, используемых в коммуникационных сетях, а также для электронной промышленности. В мировом автомобилестроении ожидается дальнейший рост спроса на диоксид циркония для производства каталитических фильтров-нейтрализаторов выхлопных газов автомобилей вследствие ужесточения экологического законодательства в странах Азии, Южной Америки и Африки, а также ввиду введения во всех регионах более строгих правил в отношении дизельных автомобилей [9].  

Диоксид циркония получают путем удаления оксида кремния из цирконового концентрата с использованием различных процессов термической и химической диссоциации. При этом различают плавленый диоксид циркония (моноклинный и стабилизированный), получаемый термическим процессом (плавка в электрических печах цирконового концентрата). Для получения диоксида циркония помимо цирконового используются также бадделеитовый (98-99 % ZrО2) и калдаситовый (70-80 % ZrO2) концентраты. В настоящее время из бадделеита производится менее 20 % диоксида циркония, тогда как в начале 90-х гг. — более 60 % [3, 4, 9]. Высокочистый диоксид циркония производится химическим способом, при этом выделяют также моноклинный и стабилизированные сорта с полной (FSZ — Fully Stabilized Zirconia) или частичной стабилизацией (PSZ — Partially Stabilized Zirconia).

Диоксид циркония (ZrO₂) существует в виде трех кристаллических фаз: моноклинной (М), тетрагональной (Т) и кубической (С). Во время нагревания диоксид циркония подвергается процессу фазового преобразования.

Моноклинная фаза термодинамически устойчива при комнатной температуре и до 1170ºС. Свыше этой температуры происходит переход диоксида циркония в более плотную тетрагональную фазу. Тетрагональная фаза устойчива при температурах от 1170ºС до 2370ºС.   При температурах выше 2370ºС диоксид циркония переходит в кубическую фазу. При нагревании переход из моноклинной (М) в тетрагональную (Т) фазу сопровождается уменьшением объема на 5%. При охлаждении переход из тетрагональной (Т) в моноклинную фазу (М) происходит в диапазоне температур от 100ºС до 1070ºС и сопровождается увеличением объема на 3-4% [6, 7, 8, 10, 13, 14, 19, 25, 39].

Стабилизированный диоксид циркония.

Добавление стабилизирующих оксидов к чистому диоксиду циркония, таких как кальций (CaO), магний (MgO), церий (CeO₂) и иттрий (Y₂O₃), может подавлять фазовые трансформации материала. В зависимости от количества стабилизирующего агента различают диоксид циркония: полностью стабилизированный (FSZ — Fully Stabilized Zirconia), частично стабилизированный (PSZ — Partially Stabilized Zirconia) [2, 19, 23, 24, 25, 39]. 

Полностью стабилизированный диоксид циркония (FSZ) получают при добавлении к нему более 16% моль _{CaO(7,9% веса), 16% моль MgO (5,86% веса), 8 % моль Y2O3 (13,75% веса). Он имеет кубическую форму (С). Из-за его повышенной прочности и высокой резистентности к тепловому удару этот материал успешно используется для производства огнеупоров и технической керамики [25].}

Частично стабилизированный диоксид циркония (PSZ) получают добавлением меньшего количества стабилизирующих агентов, чем при получении полностью стабилизированного диоксида циркония (FSZ). Наиболее полезные механические свойства могут быть получены, когда диоксид циркония будет находиться в многофазном состоянии. Стабилизаторы позволяют получить многофазный материал при комнатной температуре, в которой кубическая (С) — главная фаза, а моноклинная (М) и тетрагональная (Т) — второстепенные фазы [25, 39, 44] .

Несколько видов частично стабилизированного диоксида циркония (PSZ) было проверено для возможного использования в качестве керамического биоматериала. Керамика на основе диоксида циркония, частично стабилизированного оксидом магния (Mg-PSZ) — одна из наиболее часто используемых видов технических керамик. Керамика Mg-PSZ рассматривалась в качестве материала для использования в медицине [52]. Остаточная пористость в материале, довольно крупный размер частиц (30-40мкм), сложность в получении Mg-PSZ без примесей — все это снизило интерес в использовании этой керамики для биомедицинских целей [33]. Известно, что механизм трансформационного упрочнения менее выражен в керамике на основе диоксида циркония, частично стабилизированного магнием (Mg-PSZ), чем у керамики на основе диоксида циркония, частично стабилизированного иттрием (Y-TZP) [39, 45].  

Керамику на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом церия (CeO₂), редко рассматривали в качестве керамического биоматериала, хотя она показывает высокую трещиностойкость (до 20 МПа√м) и долговечность [18, 47, 48].  

Диоксид циркония, частично стабилизированный иттрием (Y-TZP — Yttrium-Tetragonal Zirconia Polycrystal)

В присутствии малого количества стабилизирующих оксидов возможно получить керамику на основе частично стабилизированного диоксида циркония (PSZ) при комнатной температуре только с тетрагональной фазой — тетрагональные поликристаллы диоксида циркония (TZP — Tetragonal Zirconia Polycrystals). Добавление примерно 2-3% моль иттрия (Y₂O₃) в качестве стабилизирующего агента к диоксиду циркония позволяет получать керамический материал, состоящий из 100% мелких метастабильных тетрагональных частиц — Y—TZP (Yttrium—Tetragonal Zirconia Polycrystal) [19].  

Добавление более 8% моль иттрия (Y₂O₃) к диоксиду циркония позволяет получать полностью стабилизированный диоксид циркония (FSZ) только с кубической фазой, но с меньшим сопротивлением к разрушению, чем у керамики с частичной стабилизацией (PSZ) [42].

Физические и механические свойства Y-TZP керамики

Керамика на основе диоксида циркония, частично стабилизированного иттрием (Y-TZP), показывает исключительные механические и физические свойства. Показатели прочности на изгиб и трещиностойкости превосходят характеристики всех протестированных до сих пор керамических материалов. Основные характеристики Y-TZP керамики в сравнении с керамикой на основе алюминия (Alumina) отражены в табл. 1

Таблица 1

Основные характеристики Y-TZP керамики

Свойства	Alumina	Y—TZP
Химический состав	100% Al2O3	ZrO2+3%моль Y2O3
Плотность, г/см³	≥ 3.97	> 6
Пористость, %	< 0.1	< 0.1
Прочность на изгиб, МПа	500	900-1200
Прочность на сжатие, МПа	4100	2000
Модуль Юнга, ГПа	380	210
Трещиностойкость К1С МПа м-1	4	9-10
Коэффициент теплового расширения, К-1	8 х 10-6	11 х 10-6
Теплопроводность, Wm К-1	30	2
Твердость, HV 0.1	2200	1200

 

Керамика на основе диоксида циркония отличается уникальной способностью повышать свою механическую прочность под воздействием нагрузок. Это происходит за счет механизма трансформационного упрочнения.

Механизм трансформационного упрочнения Y—TZP керамики.

Высокодисперсные частицы тетрагонального диоксида циркония внутри кубической матрицы при условии, что они достаточно маленькие, могут поддерживаться в метастабильном состоянии, которое способно трансформироваться в моноклинную фазу [19]. Сжимающие напряжения жесткой матрицы на тетрагональные частицы диоксида циркония противостоят трансформации их в менее прочную моноклинную фазу. Частицы тетрагонального диоксида циркония могут трансформироваться в моноклинную фазу, когда сжимающие напряжения, которые оказываются на них матрицей, снимаются трещиной в материале [28, 39, 40].

На переднем конце трещины происходит Т→М трансформация с увеличением объема на 3-5%, которая инициирует появление сжимающих напряжений в противоположность растягивающим напряжениям, способствующих распространению трещины. Этот процесс дает начало сильному механизму, подавляющему распространение трещины и упрочняющему керамику — механизму трансформационного упрочнения. Энергия разлома рассеивается в Т→М трансформации, которая подобна мартенситному преобразованию в закаленной стали. В результате, распространение трещины подавляется и увеличивается прочность керамики.

«Старение» Y—TZP керамики

В отличие от металлов, керамические материалы обладают высокой устойчивостью к электрохимической коррозии, однако в некоторых случаях они подвержены химической коррозии (химической растворимости). Химическая коррозия может серьезно влиять на прочность керамического материала. Разрушение керамики связывают с трещинами, размеры которых увеличиваются настолько, что материал перестает сопротивляться воздействию прилагаемых к нему нагрузок. Разрушение керамики происходит в виде внезапного распада материала, такого как мгновенный раскол хрустального фужера или ветрового стекла автомобиля. Химическое взаимодействие между керамикой и окружающей средой (вода, водяной пар) в области верхушки трещины ускоряет рост трещины. Этот процесс происходит в результате воздействия воды или водяного пара на связь Si-O-Si с образованием гидроксидных соединений в области верхушки трещины кремнеземистого стекла, приводя в результате к разрушению керамического материала под воздействием приложенных нагрузок [5].

Стабильность керамики на основе диоксида циркония под длительным воздействием влаги и нагрузки представляет собой особый интерес. Свободная от кремнеземистого стекла керамика на основе диоксида циркония, частично стабилизированного иттрием, не подвержена химической коррозии, но в литературе описано низкотемпературное разрушение (LTD- Low Temperature Degradation) керамики, известное как «старение» материала. Этот процесс происходит в результате прогрессирующей спонтанной трансформации тетрагональной в моноклинную фазу (Т→М), которая приводит к уменьшению механической прочности Y-TZP керамики [15, 16, 17, 39].

Низкотемпературное разрушение («старение») керамики на основе диоксида циркония было детально изучено. Было установлено, что разрушение происходило при контакте с водой или водяным паром во время стерилизации и имело максимальное значение при температуре 250ºС [35, 41, 42].

Процессы «старения» Y-TZP керамики подробно суммировал Swab J. (1991) [46]:

Диапазон наиболее критической температуры для «старения» находится между 200-300ºС;

1. Эффект «старения» проявляется в виде снижения прочности, плотности, трещиностойкости материала и повышением содержания в материале моноклинной фазы;
2. Снижение механической прочности материала происходит в результате Т→М трансформации, которая сопровождается образованием микро и макро трещин в материале;
3. Т→М трансформация начинается на поверхности и прогрессирует в тело материала;
4. Снижение размера частиц и/или увеличение концентрации стабилизирующего агента замедляет скорость Т→М трансформации;
5. Т→М трансформация усиливается в воде или паре.

 

Низкотемпературное разрушение («старение») керамики на основе диоксида циркония приводит в результате к разрушению поверхности материала, а именно [18]:

1. Создание шероховатой поверхности, которое ведет к повышенному износу материала;
2. Образование трещин, которые уменьшают срок службы материала

 

Скорость низкотемпературного разрушения («старения») Y-TZP керамики зависит от многих факторов, таких как: химический и фазовый состав материала, размер частиц материала, концентрация стабилизирующего агента, длительность воздействия «стареющей» среды и нагрузки на материал, процессы производства и обработки материала.

В работе Акимова Г.Я. и соавторов (2005) был проведен анализ зависимости прочности керамики на основе частично стабилизированного диоксида циркония (Y-TZP) от степени тетрагональности тетрагональной фазы (Т-фазы). В результате исследования было установлено, что прочность керамики на основе частично стабилизированного диоксида циркония при сравнительно высокой плотности (≈98-99% от теоретической) существенным образом зависит от присутствия (отсутствия) в ее структуре модификации Т-фазы с большим значением степени тетрагональности. Чем больше значение степени тетрагональности, тем больше прочность керамики [1].

Было высказано предположение, что количество моноклинной фазы (М-фазы) должно быть меньше 10% для каждой поверхности материала, которая контактирует со «стареющей» средой (вода, пар) [18].

Уменьшение размера частиц и/или увеличение концентрации стабилизирующего агента может уменьшить скорость спонтанной Т→М трансформации в Y-TZP керамике. Размер частиц должен быть менее 0.8 мкм. Концентрация стабилизирующего оксида иттрия (Y₂O₃) должна быть 3% моль [29, 38, 50].

Процессы производства Y-TZP керамики также влияют на качество и стабильность материала. Использование порошков диоксида циркония высокой степени очистки способствует гидротермальной стабильности Y-TZP керамики. Использование метода горячего изостатического прессования (HIP — Hot Isostatic Pressing) позволяет добиться гидротермальной стабильности и уменьшению скорости спонтанной Т→М трансформации материала, тем самым, увеличивая срок службы материала [26, 39].  

Различные методы обработки Y-TZP керамики, такие как: фрезерование, пескоструйная обработка, полирование, тепловая обработка, оказывают влияние на микроструктуру материала и сопротивление «старению» материала [18].

Поделитесь статьей Другие вопросы этого раздела

www.espadent.ru

Коронки из оксида циркония (циркониевые коронки)

Фото: Коронки из оксида циркония

Коронки из оксида циркония — это коронки, создаваемые из сверхпрочного материала, с помощью новейших компьютерных технологий.

Применяется оксид циркония в стоматологии около двадцати лет, и уже успел получить признание врачей и пациентов.

Коронки из циркония можно устанавливать как на передние зубы, так — и на жевательные.

 

Керамическая коронка на оксиде циркония обладает светопроницаемостью сходной со светопроницаемостью натуральных зубов, что делает их абсолютно неотличимыми. Эта особенность придает эстетичность циркониевым конструкциям. Каркас коронки на оксиде циркония является очень прочным.

По точности изготовления и прилегания конструкций цирконий не имеет конкурентов.

Противопоказания

• Скрежетание зубами во сне (бруксизм).
• Наличие выраженного глубокого прикуса.
• Беременность.

Показания

• При заболеваниях крови, почек, эндокринной системы, когда другие способы протезирования противопоказаны.
• Конструкции из оксида циркония – идеальный материал для протезирования живых зубов.
• Отсутствие или дефекты передних зубов.
• Если отсутствует до четырех боковых зубов, то можно установить циркониевые коронки на жевательные зубы.
• Изготовление телескопических конструкций из оксида циркония.

Безметалловая керамика на основе оксида циркония незаменима при восстановлении передних зубов. Конструкция из циркония обеспечивает максимально натуральный вид передних зубов.

Применение при протезировании циркония полностью исключает проявление аллергических реакций, которые могут возникать при наличии металла в полости рта.

Циркониевые коронки имеют плюсы и минусы

Плюсы циркониевых коронок:

Фото: Эстетика при протезировании на оксиде циркония

• Конструкции из оксида циркония гипоаллергенны.
• Они абсолютно безопасны для пародонта и для всего организма.
• Идентичны настоящим зубам по цвету и прозрачности.
• Не требуют сильной обточки зубов.
• Циркониевые коронки можно изготавливать, как на передние зубы, так и на жевательные.
• Высокая износоустойчивость.
• Отсутствует серое окрашивание на границе коронки с десной.
• Прочность и эстетичность оксида циркония.
• Биосовместимость циркониевых конструкций.
• Конструкция из оксида циркония плотно прилегает к зубам, что полностью исключает раздражение десен и снижается до минимума риск заболеваемости кариесом.

Единственный минус циркониевых коронок – высокая цена, которая объясняется не только стоимостью материала, сколько сложностью технологического процесса, который требует соответствующего технического оснащения, а также высокого мастерства зубного техника.

Изготовление циркониевых коронок

Изготовление коронок из оксида циркония происходит с помощью технологии CAD/CAM.

Фото: Сканер для создания 3D модели коронки

Протезирование зубов с помощью  данной технологии позволяет изготавливать зубные коронки с высокой точностью.

По слепку, сделанному стоматологом, изготавливается модель, которую сканирует лазер с дальнейшей компьютерной обработкой.

Этапы изготовления коронки из циркония:

• Первый этап – изготовление каркаса конструкции из оксида циркония на компьютерном фрезерном станке.
• Второй этап – покрытие каркаса конструкции керамической массой.

Полная автоматизация процесса изготовления циркониевых коронок исключает возможность ошибки.

Применение метода CAD/CAM позволяет достичь идеальной точности прилегания коронки, что в свою очередь, гарантирует эстетичность и отсутствие осложнений.

Как происходит установка

Перед тем, как устанавливать коронки из циркония стоматолог удалит старые некачественные пломбы, проведет лечение кариеса.

Протезирование коронками из оксида циркония производится в несколько этапов:

Фото: Подбор цвета коронок

• Препарирование зуба на толщину циркониевой коронки.
• Снятие слепков с челюстей пациента.
• Изготовление и установка временных коронок из пластмассы на обточенные зубы.
• Подбор оттенка конструкции из оксида циркония.
• В лаборатории с помощью технологии компьютерного моделирования изготавливается циркониевая коронка.
• Примерка конструкции с последующей фиксацией на постоянный или временный цементный раствор (на усмотрение врача).

Срок службы

Оксид циркония – невероятно прочный материал.

В связи с этим срок службы коронки из оксида циркония неограничен.

На такие зубные конструкции дается пожизненная гарантия.

Уход за коронками

Фото: осмотр у стоматолога

Уход за коронками из оксида циркония такой же, как за настоящими зубами.

• Зубы необходимо чистить зубной щеткой с пастой два раза в день, используя для очистки межзубных промежутков от частичек пищи — зубную нить (флосс).
• После приема пищи необходимо ополаскивать полость рта водой.
• Нельзя разгрызать твердые предметы: орехи, семечки, ногти, лед.
• Не менее двух раз в год посещать стоматолога.

Восстановление и реабилитация

После установки циркониевых протезов могут появиться жалобы на повышенную чувствительность зуба и чувство дискомфорта.

Чтобы устранить эти проявления необходимо:

• Первое время уменьшить или исключить из питания твердую пищу.
• Необходимо выполнять рекомендации врача по уходу за зубными конструкциями и полостью рта.
• Не менее одного раза в полгода рекомендуется проходить профосмотр у стоматолога.
• Если пациент страдает бруксизмом, то потребуется использовать ночную каппу, которую изготовит  стоматолог.

Часто задаваемые вопросы

При выборе зубной конструкции, очень важно взвесить все за и против. Выбирая циркониевые коронки, важно учитывать противопоказания и показания к протезированию. Большую роль играет состояние зубов и десен, общее состояние организма.

Ответы специалистов на часто задаваемые вопросы помогут сделать правильный выбор.

•  Вопрос: Какие коронки все-таки лучше: керамические или циркониевые?

Ответ: Керамические коронки могут лопнуть при нагрузке, и ставить их можно только на передние зубы. Циркониевые конструкции – не ломаются и возможна их установка, как на передние, так и на жевательные зубы.

• Вопрос: Чем отличается коронка из оксида циркония от металлокерамической?

Ответ: Цвет циркониевой коронки – белый, а из металла – металлический. Срок изготовления циркониевых коронок короче, они безвредны и служат намного дольше.

• Вопрос: Почему коронка из оксида циркония очень дорогая?

Ответ: Конструкция создается с помощью дорогого компьютерного оборудования, не ломается и срок службы не ограничен.

• Вопрос: Имеются ли противопоказания для установки коронки с циркониевым напылением?

Ответ: Противопоказанием является только беременность.

Видео: » Изготовление зубной коронки из оксида циркония»

Отзывы после установки

Высокая эстетичность, биосовместимость и прочность циркония позволяют использовать его для изготовления зубных коронок на передние и жевательные зубы.

Циркониевые коронки по эстетичности и прочности не уступают всем остальным видам конструкций.

Ниже приведены отзывы пациентов, установивших коронки на оксиде циркония.

• У меня были металлические коронки на передних зубах, которые уже стерлись и металл придавал вульгарность моей улыбке. Я стеснялась улыбаться и чувствовала себя неловко при разговоре. Когда я заменила металл на циркониевые коронки, я почувствовала себя совсем другим человеком.
• Я поставила  4 года назад 5 коронок из оксида циркония. Помолодела лет на 10. Я очень довольна результатом!
• Сделал 2 года назад имплантацию, а через один год поставил циркониевые коронки на имплантах. Ощущение, что это мои зубы.

Цены на коронки из оксида циркония

Цены на керамику из оксида циркония выше, чем на коронки из металлокерамики. Но тем не менее их стоимость полностью оправдывает себя, благодаря высокой эстетичности и износостойкости. Коронки из циркония – замечательный выбор для тех, кого в первую очередь беспокоит вопрос эстетики.

Вид зубной коронки	Цена в рублях
Металлокерамическая коронка	4500 и выше
Коронка из оксида циркония	16000
Фарфоровая коронка	13000
Коронка из золота	10000
Металлокерамическая коронка (на золоте)	17000

 

Фото до и после установки керамических коронок на оксиде циркония

Видео: «Оксид циркония — основные этапы CAD / CAM технологии»

protezi-zubov.ru