Materiały szkło-ceramiczne dla zastosowań stomatologicznych

• Autorzy: Łączka K. , Kounga A. , Cholewa-Kowalska K.

Warianty tytułu

EN

Glass-ceramic materials for stomatological, applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ważnym problemem w stomatologii estetycznej jest wytworzenie materiałów o zbliżonym do naturalnego zęba wyglądzie i odpowiednio wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Materiały takie wykorzystuje się do rekonstrukcji koron zębowych zarówno w formie pojedynczych jednostek, jak i układów złożonych (mosty protetyczne). Aktualnie do tego typu rekonstrukcji stosuje się w warunkach klinicznych szkło-ceramikę z układu podstawowego Li2O-SiO2 (IPS e. max CAD), w przypadku której podstawową fazę krystaliczną, w ilości do 70% , stanowi dwukrzemian litu Li2Si2O5. Materiał rekonstrukcyjny IPS e. max CAD ma barwę naturalnych zębów, jest przeświecalny i charakteryzuje się wytrzymałością na zginanie 360-400 MPa. Celem badań było wytworzenie przeświecalnej szkło-ceramiki opartej również na krystalizacji dwukrzemianu litu, ale charakteryzującej się podwyższoną wytrzymałością mechaniczną w stosunku do komercyjnie dostępnych materiałów; takie tworzywa o wysokich parametrach mechanicznych są bardzo przydatne do wytwarzania stałych protez w formie mostów złożonych z dwóch i więcej jednostek. Badania ukierunkowano na modyfikację składu chemicznego szkła wyjściowego w taki sposób, aby otrzymane tworzywo szkło-krystaliczne zawierało podobnie jak IPS e. max CAD dwukrzemian litu jako podstawową fazę krystaliczną, przy jednoczesnej poprawie właściwości mechanicznych, termicznych i chemicznych pozostałej w tworzywie fazy szklistej. W tym celu do szkieł podstawowych wprowadzono więcej, w stosunku do IPS e. max CAD, takich składników jak CaO, Al2O3 i ZrO2. W przypadku tworzyw szkło-krystalicznych wzbogaconych w CaO lub Al2O3 nie zaobserwowano istotnych zmian własności w porównaniu z IPS e. max CAD; natomiast wyraźną poprawę parametrów wytrzymałościowych uzyskano w przypadku tworzyw wzbogaconych w ZrO2 (wytrzymałość na zginanie około 470 MPa). Ponadto tworzywo wzbogacone w ZrO2 charakteryzowało się bardzo dobrą mikrostrukturą i wymaganą dla tego typu zastosowań przeświecalnością.

EN

An important issue in the dentistry is to produce materials both similar to natural tooth appearance and having high mechanical properties. Presently commercially available materials are used for reconstruction of tooth crowns, both as individual units and complex systems (bridges restorations). For this type of reconstruction the material of glass-ceramic system Li2O-SiO2 base is used, where Li2Si2O5( lithium disilicate) in an amount of up to 70% is the primary crystalline phase. IPS e. max CAD is currently in use as the material for such reconstructions. It has the color of natural teeth: it is translucent and its bending strength is 360-400 MPa. The aim of our research is to produce translucent glass-ceramic also based on the crystallization of Li2Si2O5 but with improved mechanical strength when compared to commercially available materials. Such materials with high mechanical properties are very useful for the preparation of permanent implants in the form of bridges consisting of two and more units. Our research was directed to modify the chemical composition of patent glass in such a way that the new material would also contain Li2Si2O5 (lithium disilicate) as the primary crystalline phase, but in the same time improving the mechanical, thermal and chemical properties of the remaining glassy phase in the material. For this purpose, the dopes such as CaO, Al2O3 and ZrO2 were introduced to the chemical composition in amounts bigger than for IPS e. max CAD. In the case of glass-crystalline materials enriched in CaO or Al2O3 there was no significant change of properties compared with IPS e. max CAD, while a marked improvement in the strength parameters was obtained for ZrO2-rich materials (flexural strength about 470 MPa). In addition, the material enriched in ZrO2 was characterized with a very good microstructure and translucency required for this type of application.

Słowa kluczowe

PL

tworzywo szkło-krystaliczne; kierowana krystalizacja szkła; dwukrzemian litu; IPS e. max. CAD

EN

glass-ceramic; controlled crystallization of glass; lithium disilicate; IPS e. max. CAD

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 64, nr 3
• Strony: 348--354
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Łączka K.

autor

Kounga A.

autor

Cholewa-Kowalska K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KTSiPA, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1. Höland W., Beall G.H.: Glass-ceramic technology, American Ceramic Society, 2002.
• 2. Höland W., Apel E., van’t Hoen Ch., Rheinberger V.: „Influence of ZrO2 on the crystallization and properties of lithium disilicate glass-ceramics derived from a multi-component system”, J. Eur. Ceram Soc., 27, (2007), 1571–1577.
• 3. Höland W., Apel E., van’t Hoen Ch., Rheinberger V i in.: „Clinical applications of glass-ceramics in dentistry”, J. Mater. Sci.: Mater. Med., (2006). 17:1037–1042.
• 4. Reich S., Uhlen S., Gozdowski S., Lochbauer U.: „Measurement of cement thickness under lithium disilicate crowns using an impression material technique”, Clin Oral Invest., 2010.
• 5. Praca zbiorowa: Technologia szkła, Wydawnictwo Arkady, Warszawa, t.1
• 6. Patent US 2009/0038508 A1, Feb. 12, 2009.
• 7. Zheng X., Wen G., Song L., Huang X.X.: „Effects of P2O5 and heat treatment on crystallisation and microstructure in lithium disilicate glass-ceramics,” Acta Materialia, 56. (2008). 549-558.
• 8. Cramer von Clausbruch S., Schweiger M., Holand W., Rheeinberger V.: „The effect of P2O5 on the crystallisation and microstructure of glass-ceramics in the SiO2-Li2O-K2O-ZnO-P2O5 system”, J. Non-Cryst. Sol., 263-264. (2000). 388-394.