N
o w o c z e s N y
T
e c h N i k
D
e N T y s T y c z N y
44
T E C H N I K A
d e n t y s t y c z n a
Wpływ procesu oksydacji
na charakter połączenia stopu metalu
z ceramiką dentystyczną
stopu metalu (odpryski typu adhe-
zyjnego).
Celem przeprowadzonych badań
była próba określenia wpływu proce-
su oksydacji na charakter połączenia
strukturalnego pomiędzy ceramiką
dentystyczną a stopem metalu.
M
ateriał
i
Metody
Do badań użyto stop chromowo-ni-
klowy Strabond Ni (firmy Scheftner,
Niemcy), z którego odlano cztery
podbudowy na pierwszy trzonowiec
żuchwy. W celu uzyskania identycz-
nych kształtów oraz grubości meta-
lowych próbek wzorce podbudowy
wykonano z folii termoformowalnej
o grubości 0,4 mm na gipsowym ki-
kucie oszlifowanego zęba metodą tło-
czenia w systemie Adapt (firmy Bego,
Niemcy). Następnie każdą metalową
podbudowę oraz stożek odlewniczy
przecinano na pół. W ten sposób uzy-
skano 16 próbek, z czego 8 (podbudo-
wa metalowa) przeznaczonych było
do oceny połączenia metal – cerami-
Ze względu na stosunkowo wysokie
koszty wykonawstwa laboratoryjne-
go uzupełnień pełnoceramicznych
czołową rolę w wykonawstwie pro-
tez stałych nadal zajmują uzupeł-
nienia ceramiczne na podbudowie
metalowej (2, 4). W tym przypadku
odpowiednia wytrzymałość wiąza-
nia pomiędzy stopem metalu a ce-
ramiką zależy od takich czynników
jak: odpowiednio dobrane współ-
czynniki rozszerzalności termicz-
nej, zagłębienia mikroretencyjne
oraz warstwa tlenków (5-8). Tlenki
powstające na powierzchni metalo-
wej podbudowy w wyniku procesu
oksydacji dyfundują do topiących
się warstw ceramiki, zapewniając
trwałe połączenie chemiczne (5). Po-
łączenie to jest zazwyczaj tak silne,
że w przypadku działania na uzupeł-
nienie protetyczne nadmiernych ob-
ciążeń dochodzi raczej do śródmate-
riałowego rozwarstwienia ceramiki
(odpryski typu kohezyjnego) niż
do jej odpryśnięcia od powierzchni
TITLE
The effect of oxidation on the
microstructure of ceramic-metal
bonding
SłoWa kLuczoWE
oksydacja,
ceramika, stop metalu
STrESzczEnIE
W pracy
przedstawiono zmiany strukturalne
na granicy styku dwóch faz: ceramiki
dentystycznej i stopu metalu,
w zależności od przeprowadzonego
procesu wyżarzania rekrystalizującego.
Badania pozwoliły wysnuć wniosek,
że proces oksydacji w znaczący
sposób przyczynia się do polepszenia
połączenia ceramiki dentystycznej
ze stopem metalu.
kEy WordS
oxidation, ceramic,
metal alloy
Summary
This paper discusses the
relationship between oxidation and
microstructural changes in ceramic-
metal bonding used in adhesive fixed
partial dentures. oxidation, through
the alignment of internal stresses,
contributes to a very precise bonding
of metal substructure to dental
porcelain.
inż. tech. dent. Aleksandra Rogalińska
1
, dr hab. n. med. Mariusz Pryliński
2
C
oraz większe zain-
teresowanie wśród
lekarzy oraz pacjentów
wzbudzają uzupełnienia
pełnoceramiczne, które
charakteryzują się zado-
walająca estetyką oraz
biokompatybilnością (1-3).
Numer próbki
Rodzaj obróbki cieplnej
Mikrotwardość
wg Vickersa
1A
stożek odlewniczy z oksydacją
200,33 HV
0,3
1B
stożek odlewniczy bez oksydacji
190,50 HV
0,3
2A
stożek odlewniczy z oksydacją
183,17 HV
0,3
2B
stożek odlewniczy z oksydacją
178,33 HV
0,3
3A
stożek odlewniczy z oksydacją
185,33 HV
0,3
3B
stożek odlewniczy z oksydacją
178,17 HV
0,3
4A
stożek odlewniczy z oksydacją
188,67 HV
0,3
4B
stożek odlewniczy z oksydacją
174,83 HV
0,3
Tab. 1. Wyniki badań mikrotwardości próbek oksydowanych i nieoksydowanych
6
/ 2 0 1 3
45
T E C H N I K A
d e n t y s t y c z n a
Policealna Szkoła Medyczna
przy Towarzystwie Edukacji
dla Dorosłych i Młodzieży w Słupsku
zaprasza wszystkich
zainteresowanych kształceniem
na kierunki stomatologiczne:
TECHNIK
DENTYSTYCZNY
ASYSTENTKA
STOMATOLOGICZNA
HIGIENISTKA
STOMATOLOGICZNA
Towarzystwo Edukacji dla Dorosłych i Młodzieży
76-200 Słupsk, ul. Kołłątaja 32, IV piętro
tel. 59 728 14 44
e-mail: kontakt@tedim.slupsk.pl
2,5 roku
1 rok
2 lata
Kierunek technik dentystyczny jest to kierunek odpłatny
– 300 zł miesięcznie czesnego
i jednorazowo wpisowe w wysokości 200 zł
natomiast
asystentka stomatologiczna oraz higienistka stomatologiczna
– 0 zł czesnego, wpisowe 200 zł jednorazowo
Wpływ procesu oksydacji
na charakter połączenia stopu metalu
z ceramiką dentystyczną
ka, a kolejne 8 (stożek odlewniczy) – do oceny mikro-
twardości. W kolejnym etapie wszystkie podbudowy oraz
stożki wypiaskowano tlenkiem glinu o średnicy ziarna
150 μm, a następnie po cztery próbki z obu grup poddano
procesowi wyżarzania rekrystalizacyjnego (oksydacja).
Na podbudowy zarówno oksydowane, jak i te, które nie
zostały poddane obróbce cieplnej, napalono ceramikę
dentystyczną Ducera Plus (firmy Degu Dent, Niemcy).
W przypadku stożków odlewniczych przeznaczonych
do badania mikrotwardości procesu licowania nie wy-
konano.
Oceny charakteru połączenia metal – ceramika do-
konano przy pomocy mikroskopu metalograficznego
Axio Image M1 (firmy Zeiss Jena, Niemcy). Natomiast
badania mikrotwardości przeprowadzono mikrotwardo-
ściomierzem 20 K firmy Durimet przy użyciu obciążenia
HV 0,3 dla każdej z próbek.
W
yniki
i
oMóWienie
Przeprowadzone badania dostarczyły wartościowych
danych na temat wpływu procesu oksydacji na jakość
połączenia ceramiki dentystycznej z metalową podbu-
dową. Obserwacje dokonane na podstawie badań mi-
kroskopowych wykazały, że w przypadku przekrojów
próbek niepoddanych obróbce cieplnej na kolejnych
warstwach ceramiki od opakera poprzez warstwę zębino-
wą, na szklistej kończąc, występują pęknięcia, pory oraz
brak prawidłowego połączenia z warstwą metaliczną.
Ponadto powierzchnia metalu na styku z porcelaną jest
postrzępiona i nieregularna (fot. 1). W przypadku próbek
poddanych procesowi oksydacji warstwa ceramiczna
równomiernie pokrywa powierzchnie stopu metalu,
a w jej strukturze nie stwierdza się jakichkolwiek pęk-
nięć oraz porowatości. Struktura warstwy wierzchniej
metalu jest regularna, gładka i niepostrzępiona (fot. 2).
Można zatem wyrazić opinię, że obróbka cieplna, jaką
jest proces oksydacji, przyczynia się do bardziej ścisłego,
a co za tym idzie – trwałego połączenia ceramiki z me-
talową podbudową.
Wyniki badań mikrotwardości przedstawiono w tab. 1.
Analiza liczb określających średnie wartości mikrotwar-
dości (HV) uzyskane z sześciu pomiarów wykonanych dla
każdej próbki wskazuje, że przeprowadzona procedura
wyżarzania rekrystalizującego powoduje wzrost twar-
fo
t. ar
chiwum autor
ów
r e k l a m a
1
Struktura metaliczna bez procesu oksydacji, widoczne porowatości oraz ślady zanieczyszczeń (powiększenie 500 x)
2
Struktura metaliczna po procesie
oksydacji, widoczne dobre połączenie metalu z ceramiką (powiększenie 500 x)
1
2
N
o w o c z e s N y
T
e c h N i k
D
e N T y s T y c z N y
46
T E C H N I K A
d e n t y s t y c z n a
2
zakład Technik i Technologii dentystycznych
uniwersytetu medycznego
im. k. marcinkowskiego w Poznaniu
konTakT
zakład Technik i Technologii dentystycznych
uniwersytet medyczny im. k. marcinkowskiego
w Poznaniu, 60-812 Poznań, ul. Bukowska 70
tel. 61 854 71 01, fax 61 854 71 02
Piśmiennictwo
1. Pryliński M., Piotrowski P.: Badanie siły wią-
zania wewnątrzustnych systemów do naprawy
uzupełnień ceramiczno-metalowych. „Dental
Forum”, 2008, 36, 23-26.
2. Pryliński M., Sobolewska E., Prylińska A.,
Frączak B.: Wpływ preparatu Clearfil Cera-
mic Primer na siłę wiązania wewnątrzustnych
systemów do naprawy uzupełnień metalowo-
-ceramicznych. „Mag. Stoma.”, 2010, 20, 22-25.
3. Conrad H.J., Seong W., Pesun I.J.: Current ce-
ramic materials and systems with clinical re-
commendations: A systematic review. „J. Pro-
sthet. Dent.”, 2007, 98, 398-404.
4. Pryliński M.: Estetyka biała i czerwona. Wy-
dawnictwo Elamed, Katowice 2011.
5. Majewski S., Pryliński M.: Materiały i techno-
logie współczesnej protetyki stomatologicznej.
Czelej, Lublin 2013.
6. Strub J.R., Stiller S., Schärer P.: Causes of fa-
ilure following oral rehabilitation: Biological
versus technical factors. „Quintessence Int.”,
1988, 19, 215-222.
7. Yesil Z.D., Karaoglanoglu S., Akyil M.S., Se-
ven N.: Evaluation of the bond strength of dif-
ferent composite resin to porcelain and metal
alloy. „Int. Adhesion & Adhesives”, 2007, 27,
258-267.
8. Yesil Z.D., Karaoglanoglu S., Akyil M.S., Se-
ven N.: Evaluation of the bond strength of diffe-
rent bonding agents to porcelain and metal alloy.
„Int. Adhesion & Adhesives”, 2007, 29, 32-35.
dości średnio o 10 HV w stosunku
do próbek, które nie zostały poddane
temu procesowi. Ponadto uzyskane
wartości w przypadku próbek oksy-
dowanych są zbliżone do wartości,
jakie dla stopu chromowo-niklowego
Starbond uznane są za standardowe
przez jego producenta (200 HV).
Ocena mikroskopowa dokonana
pod powiększeniami 25 x, 100 x,
500 x i 1000 x wykazała, że struktu-
ra metaliczna bez przeprowadzonej
obróbki cieplnej (fot. 3) wykazu-
je obszerne jasne pola z drobnymi
ziarnami znacznie od siebie odda-
lonymi oraz ze śladami zanieczysz-
czeń. Natomiast w przypadku próbek
poddanych procesowi wyżarzania
rekrystalizacyjnego mamy do czy-
nienia z równomiernym rozłoże-
niem dendrytów o budowie drob-
nokrystalicznej (fot. 4). Czynnikami,
które w znaczny sposób wpływają
na wielkość ziarna po przeprowa-
dzonym procesie rekrystalizacji, są
temperatura wyżarzania metalu oraz
napięcie powierzchniowe na granicy
ziarna. W tym drugim przypadku jest
to proces związany z wyższą energią
swobodną atomów znajdujących się
na powierzchni ziarna niż atomów
znajdujących się wewnątrz. Czynni-
kami, które mogą w sposób znaczą-
cy hamować rozrost ziaren, są za-
nieczyszczenie metalu, wydzielanie
się innych faz, jak również obecność
cząsteczek mających dużą dyspersję
wprowadzonych do metalu w celu
nadania mu określonych właściwości
mechanicznych.
W
nioski
Na podstawie przeprowadzonych
badań można stwierdzić, że proces
oksydacji poprzez wyrównanie na-
prężeń własnych materiału metalicz-
nego przyczynia się do uzyskania
dokładnego połączenia pomiędzy
ceramiką dentystyczną a metalową
podbudową. Ponadto proces ten
znacznie poprawia mikrotwardość
poddanego ocenie stopu dentystycz-
nego.
q
1
Studium doktoranckie,
zakład Technik i Technologii dentystycznych
uniwersytetu medycznego
im. k. marcinkowskiego w Poznaniu
3
Struktura metaliczna bez procesu oksydacji, widoczne zróżnicowane ziarna oraz zanieczyszczenia (powiększenie 25 x)
4
Struktura metaliczna po procesie
oksydacji, widoczne równomierne rozmieszczenie dendrytów o budowie drobnoziarnistej (powiększenie 25 x)
3
4
Przeprowadzone badania
dostarczyły wartościowych
danych na temat wpływu
procesu oksydacji
na jakość połączenia
ceramiki dentystycznej
z metalową podbudową.