Благородные металлы

 

 

 

3. Благородные металлы в стоматологии

В связи с коррозионной стойкостью и биологической совместимостью с организмом человека благородные  металлы получили широкое распространение  в области стоматологии.

Последние тенденции развития стоматологического материаловедения тесно связаны как с развитием  науки, так и насущными потребностями  стоматологии. Ухудшение мировой  экологической обстановки, демографические  изменения с увеличением доли старших возрастных групп населения, изменение характера питания, повышение  эстетических требований определяют важную роль и быстрое развитие исследований по ортопедической стоматологии, и  обусловливают необходимость появления  разнообразных новых материалов, применяемых в стоматологической  практике.

 Применение традиционных  неблагородных сплавов на основе  кобальта, никеля и хрома для  ортопедической стоматологии, вероятно, постепенно будет сокращаться  в связи с возможностью побочных  реакций у ряда пациентов, чувствительных  к влиянию неблагородных металлов. Поэтому вторая половина прошлого  столетия характеризуется бурным  ростом числа материалов на  основе драгоценных металлов  стоматологии.

 Ведущие мировые фирмы  разработали и предложили на  рынок стоматологических материалов  широкий спектр сплавов на  основе золота, платины и палладия, которые удовлетворяют практически  всему диапазону требований современной  ортопедической стоматологии. И  темпы исследований и разработок  новых сплавов на основе драгоценных  металлов к концу века не  снижаются, а по некоторым направлениям  резко увеличиваются. 

Таким образом был разработан ряд сплавов применяемых в ортопедической стоматологии.

Сплав палладент

Палладент - сплав на основе палладия и золота (Рис. 1). Прежнее название – «Суперпал». Сплав содержит 60% Рd и 10% Аu, температура плавления 1 105 °С, твердость в литом состоянии 3 550 Н/мм, предел текучести 745 Н/мм2, относительное удлинение 2%, плотность 10,5 г/см3, коэффициент термического расширения при 20–600 °С равен 14,1.

 Сплав обладает красивым серебристо-серым металлическим цветом, надежно соединяется с керамическим и полимерным покрытиями, а также используется в полированном виде без покрытий.

 

 

Рис. 1. Сплав палладент

 Для сплава ПАЛЛАДЕНТ  была разработана и использована  специальная компьютерная программа,  которая производила расчет напряженно-деформированного  состояния каркаса металлокерамического  протеза, которая помогала, видоизменяя  форму зубного протеза, но сохраняя  его внешние размеры, найти  форму достаточной прочности  и добиться экономии дорогостоящего  металлического сплава (минимизировать  площадь каркаса).

 Сплав палладент в виде гранул или индивидуальных литых заготовок для металлокерамических протезов выпускается серийно с 1995 года.

 За это время отработана  методика его покрытия материалами  Вита, Дуцерам, Норитаке, Шофу и другими. Клинические наблюдения показали очень высокую, надежную связь металла с керамикой. В связи с высокой прочностью этого сплава, он рекомендуется для изготовления протяжённых мостовидных протезов (более 3 единиц).

Сплав плагодент

Сплав содержит золото, платину  и палладий (сумма благородных  металлов – 98%), имеет светло-желтый цвет и предназначен для изготовления цельнолитых протезов, вкладок, полукоронок, мостовидных протезов преимущественно с керамическим или ситалловым покрытием (рис. 2.).

Рис.2. Сплав плагодент

 Температура плавления  сплава 1 115 °С, твердость сплава плагодент составляет 166 Н/мм, что значительно превышает твердость сплава 900 пробы, но при этом ниже твердости эмали естественных зубов, предел текучести 250 Н/мм2, относительное удлинение 15%, коэффициент термического расширения при 20–600 °С равен 14,0х10-6/°С, плотность сплава плагодент составляет 18,1 г/см3. Предназначен для изготовления каркасов металлокерамических протезов небольшой протяженности.

 Результаты клинического  применения зубных протезов из  сплава плагодент показали, что все без исключения металлокерамические и цельнометаллические коронки и мостовидные протезы отличались очень высоким качеством. Никто из пациентов жалоб не предъявлял, все были очень довольны качеством проведенного лечения. Количество зубного налета на протезах из сплава плагодент не отличалось от такового на естественных зубах.

Сплав голхадент

 К сожалению далеко не все могут позволить себе сделать металлокерамические протезы с каркасами из драгоценных сплавов. А желание заботиться о своем здоровье остается. Для них как материал выбора представлен сплав на основе золота голхадент (Рис. 3).

Рис.3. Сплав голхадент

Прежнее название этого сплава (Супер-ТЗ) включает понятие «термоупрочняемое золото». Это термически упрочняемый износостойкий сплав, который используется для штампованных и литых стоматологических конструкций (коронки, мостовидные протезы с полимерными покрытиями и без них).

 Сплав содержит 75% золота, обладает красивым желтым цветом  и соответствует III группе сплавов  по международному стандарту  ИСО 1562-84. Интервал плавления сплава 880–950 °С, твердость в литом состоянии 1 375, после термообработки – 2 000–2 200 Н/мм2, плотность 15,5 г/см3, предел текучести 250 Н/мм2, относительное удлинение 20–25%.

 Анализ клинических  испытаний и десятилетней практики  применения сплава голхадент подтверждает его высокие технологические и функциональные качества. Сплав голхадент производится в виде гранул, дисков и проволоки.

Если есть сплавы, то должны быть и припои.

Золотосодержащий  бескадмиевый припой 750 пробы – бекадент

Известно, что большинство традиционных золотых стоматологических припоев содержат в своем составе кадмий, который снижает температуру плавления припоя, предотвращая плавление соединяемых деталей. Результаты многочисленных исследований подтверждают, что кадмий относится к серьезным загрязнителям окружающей среды и неблагоприятно воздействует на организм человека. Одним из основных признаков метаболизма кадмия является его редкая способность к кумуляции в организме (период полужизни 40 лет). Это приводит к необходимости исключения кадмия из состава стоматологических сплавов. В странах Евросоюза кадмийсодержащие припои запрещены уже давно.

 Основные характеристики  нашего припоя не хуже, чем  у традиционных кадмийсодержащих золотых припоев: золотисто-желтый цвет, температура плавления ниже 800°С, прочность адгезионного соединения, коррозионная стойкость, жидкотекучесть, смачиваемость находятся на уровне свойств золотого припоя АuАgСdCu 750–30. Выпускается в виде проволоки и пластинок.

Кэмадент

Кэмадент (прежнее название – Супер-КЭМЗ) материал для износостойкого золотого покрытия (Рис. 4).

Рис. 4. Бюгельные протезы с покрытием кэмадент

 Несмотря на активную  экспансию в практике стоматологов  материалов на основе благородных  металлов, современная ортопедическая  стоматология все еще широко  применяет металлические неблагородные  материалы из-за их более низких  цен.

 Зубные протезы или  их детали из неблагородных  сплавов во многих случаях  требуют дополнительной обработки  с целью повышения их коррозионной  стойкости или улучшения эстетических качеств, Чаще всего на такие конструкции гальваническим способом наносят тонкие металлические покрытия на основе благородных металлов.

 Основное требование  к этим конструкциям с покрытием  – высокая износостойкость. Таким  образом, создание золотого покрытия  кэмадент явилось своевременным и теоретически обоснованным. Покрытие кэмадент предназначено для электрохимического покрытия зубных протезов из неблагородных металлов.

 Максимальный эффект  упрочнения достигается повышением  концентрации неметаллических частиц. Основа покрытия — золото (98,5%) с содержанием до 0,5% оксидов циркония ZrO2.

 Кроме выше перечисленных  материалов в настоящее время  идёт интенсивная работа над  новыми сплавами. Готовы и проходят  клинические испытания сплав  на основе золота для бюгельных протезов и высокотемпературный сплав – припой для благородных сплавов для металлокерамики.

 

4. Благородные металлы для ювелирного производства

Ювелирное искусство - один из древнейших и широко распространенных видов декоративно - прикладного  искусства. В нем находит воплощение присущее человеку стремление к красоте. Ювелирные изделия – предметы украшения и быта из благородных  металлов в сочетании с драгоценными, полудрагоценными и поделочными  камнями, а также художественных изделий из недрагоценных материалов, выполненных с большим мастерством  и отвечающих высоким эстетическим требованиям.

К ювелирным товарам (от голл. juweell – драгоценный камень) относят изделия изготовляемые из драгоценных металлов и камней, а также из некоторых других материалов высокохудожественной обработки.

 Материалы являются  одним из факторов, влияющих на  формирование потребительских свойств  (функциональных, эргономических, гигиенических,  а главное - эстетических) и качества  ювелирных товаров. 

 Основными материалами  для изготовления ювелирных товаров  являются благородные и цветные  металлы и их сплавы, драгоценные,  полудрагоценные и поделочные  камни, янтарь, перламутр, синтетические  камни, а также стекло, эмаль,  кость, рог, папье-маше и пластические  массы. 

Благородные (драгоценные) металлы  и их сплавы.

Благородные металлы отличаются особой химической стойкостью, тягучестью и красивым внешним видом. Они  имеют плотную кристаллическую  решетку, обладают хорошим блеском, высокой плотностью, устойчивостью к атмосферным влияниям, а также пластичностью и сплавляемостью с другими металлами. Все это значительно «усиливает» эстетические свойства ювелирных товаров.

 Для изготовления изделий  в чистом виде эти металлы  не применяют, так как они  сравнительно мягки и обладают  малой механической прочностью. Поэтому используют сплавы благородных  металлов с другими металлами.  По сравнению с чистым металлом  сплавы обладают лучшими механическими  свойствами, более низкой температурой  плавления и определенным оттенком.

 Металлы, входящие  в состав таких сплавов, называют лигатурными. Состав сплавов строго регламентируется государственными стандартами и называется лигатурой.

 К благородным металлам  относят золото, серебро, платину,  а также металлы платиновой  группы (палладий, родий, рутений,  иридий и осмий).

Золото.

 В земной коре оно  находится в самородном состоянии  (в виде отдельных мельчайших  вкраплений или блесток и прожилок). Самородки золота по 10-20 г и  более встречаются значительно редко. Самородное золото содержит различные примеси – серебро, медь, железо и др. элементы. В чистом виде золото обладает приятным ярко-желтым цветом. Это тяжелый, блестящий, мягкий металл с плотностью 19,3 г/см3, твердость по шкале Мооса 2,5, температура плавления химически чистого золота – 1063 С0.

 При изготовлении ювелирных  изделий применяют сплавы с  определенным количеством золота  и лигатуры, что значительно повышает  твердость и прочность сплава. В зависимости от состава сплава  меняются оттенки и цвет золота.

 Количество чистого  золота в сплаве называют пробой. Существует несколько систем  проб.

 В 1927 году в СССР  была принята метрическая проба,  т.е. количество химически чистого  золота в 1000 весовых единиц  лигатурного сплава. Наиболее распространенным  сплавом золота является сплав  583-й пробы. Это значит, что в  каждой 1000 весовых частей сплава  содержатся 583 весовые части химически  чистого золота и 417 весовых  частей других металлов (серебра  и меди).

Из золота изготавливают  ювелирные изделия более 2000 наименований.

Серебро.

 В самородном виде  встречается редко. В основном  его добывают из свинцово-цинковых  и медных руд путем их обогащения  и специальной обработки. 

 Серебро – красивый  блестящий, белый, мягкий, тягучий  металл, стойкий к окислению, обладающий  исключительной отражательной способностью. Оно значительно легче золота: плотность 10,5 г/см3, температура плавления  – 960,5 С0, твердость по шкале Мооса – 2,7. 

 В производстве ювелирных  изделий применяют главным образом  серебряно-медный сплав, содержащий  чаще всего 87,5% серебра и 12,5% меди.

 В России выпускают  серебряные изделия преимущественно  875-й пробы. Изготавливают также  изделия из серебра 916-й пробы,  покрываемого эмалью. Кроме того, встречаются изделия из серебра  800-й и 750-й проб. Изделия из  низкопробных сплавов относительно  быстро покрываются темным налетом  в результате воздействия содержащегося  в воздухе сероводорода. Столовое  серебро также быстро темнеет  под воздействием содержащихся  в пище кислот.