Porcelain mass. Ceramics

1. Porcelain mass. CERAMICS

2.

DEFINITION
By
definition, the encyclopedia (Encyclopedic Dictionary, M.,
"Soviet Encyclopedia"., 1985), the word "ceramics" comes from
the Greek ceramics - pottery (cer- amos-clay).
By
ceramic materials and products include, sintered clay, and
mixtures thereof with mineral additives, as well as oxides and
other inorganic compounds.
Porcelain - is a white translucent (transparent) ceramics, which
fired up the glazed state.

3. History preview

Chinese
porcelain. Unlike in Europe,
ceramic products made in China as early
as 100 BC

4.

The use of porcelain in dentistry dates back to 1774, when a
French pharmacist, Alexis stifled, thought it possible to replace
the ivory in the manufacture of dentures to porcelain.
Ivory, being porous, absorb oral liquid, because this took dingy
color and becomes unhygienic. Strangled by porcelain
manufacturers Guerhard plant in Saint-Germain, failed to
produce a first porcelain dentures
Ceramic paintings and Vases
Denture teeth
&
Dentures -Duchateau 1774

5.

Currently,
more properly use a common
term- dental ceramics, while the dental
porcelain is only one of the groups in this
class of materials.

6.

Indications for use ceramics
1.
Production of all-ceramic crowns.
2.
Production of all-ceramic crowns on
dental implants.
3.
Production of ceramic veneers.

7. Classification

Classification
is based on the division
proposed by different authors [Probster L.,
2000; Kazunobu Yamada, 2004; Blatz M.
V., 2002; Rosenblum MA, Schulman A.,
1997]. Ceramic system can be divided
[Zhulev EN, DN Yakovlev, 2010]

8.

I.
По материалу для изготовления
керамического каркаса
искусственной коронки:
а) на основе иттриевого стекла;
б) на основе оксида циркония;
в) алюмооксидная керамика;
г) керамика на основе полимеров
(керамеры);
д) керамика на основе дисиликата
лития (полевошпатная керамика).

9.

II. По технологии изготовления:
1. Традиционная порошковая керамика (conventional
powder slurry ceramics)
а) вакуумный обжиг керамики на платиновой фольге
б) обжиг керамических каркасов на огнеупорной
модели с последующей облицовкой (керамика на
основе упрочненных алюмооксидных каркасов
2. Литая керамика (castable ceramics):
а) изготовления керамических протезов по
выплавляемым моделям с последующим обжигом
(ситаллизация)
б) литье керамических каркасов по восковой модели с
последующим обжигом и облицовкой

10.

3.
Прессованная керамика (pressable
ceramics):
а) прессование расплавленной
керамики по восковой модели с
последующим обжигом
4. Импрегнированная (инфильтрованная)
керамика (infiltrated ceramics)
а) шликерная технология изготовления

11.

5. Механически обрабатываемая керамика
(machinable ceramics):
а) компьютерное фрезерование каркаса при
копировании восковой модели с последующим
обжигом и облицовкой
б) изготовление керамического каркаса с
использованием электрофореза с последующим
обжигом и облицовкой
в) сканирование модели (оттиска), фрезерование
каркаса из «твердой» керамики по компьютерной
программе
г) сканирование модели (оттиска), фрезерование
каркаса из необожженной керамики по компьютерной
программе с последующим обжигом
д) сканирование модели (оттиска), компьютерное
моделирование протеза, прессование, обжиг
керамического каркаса, облицовка

12.

III.
По признакам общего
пользовательского алгоритма и
компоновке аппаратного обеспечения
CAD/CAM:
а) централизованные макросистемы
(Procera, Decim);
б) индивидуальные минисистемы
(DigiDENT, Сerec);
в) индивидуальные микросистемы
(Dental CAD/CAM-GN1).

13. Преимущества керамических конструкций

Основными достоинствами современных видов керамических
протезов, на которые указывают производители и специалисты,
являются [Хайненберг Б. Й., 2002; Leinfelder К. F., 2000; van Noort
R., 2002]:
— стабильность, формы;
— отсутствие возможных обнажений металла (особенно на
маргинальных поверхностях);
— высокая эстетика;
— цветовая устойчивость;
— малая теплопроводность (коэффициент термического
расширения аналогичен — эмали и дентину);
— стираемость, сравнимая со стираемостью натуральной
эмали;
— инертность и нерастворимость в жидкостях ротовой полости;
— малая склонность к образованию налета;
— полная биосовместимость;
— отсутствие эффекта гальванизма.

14. Недостатки керамических конструкций

—
повышенную по сравнению с
металлокерамикой стоимость лечения;
— ограниченную протяженность
протезов (в первую очередь
мостовидных).

15. Stomatological porcelain

Porcelain - ceramic product obtained by
firing porcelain paste prepared from main
components - kaolin, feldspar, quartz and
dyes.

16.

Porcelain
belongs to the group of
materials of a mixture containing clay
material (the word "ceramic" comes from
the Greek "KERAMOS." - Potting clay).
In this mixture of kaolin clay as a material
plays a major role binder bonding filler
particles - quartz. Both of these materials
form solid base porcelain, whose
individual grains during sintering
cemented third element - feldspar.

17.

The content of the initial components in
the household and dental porcelain
masses:
Исходный компонент
Бытовой фарфор
Стоматологические фарфоровые
(твердый),%
массы,
%
Полевой шпат
10-25
50-81
Кварц
14-35
15-30
Каолин
35-70
0-4
Металлические пигменты
1
1

18.

According to the purpose of porcelain
masses are the starting material for:
prefabricated standard artificial teeth

19.

For factory-made standard porcelain
crowns and porcelain blanks for tabs

20.

For
facing-cast metal skeletons of fixed
dentures (crowns, bridges).

21. For veneers

22. Characteristics of porcelain mass components

KAOLIN - white or light-colored clay, which is
contained in a porcelain weight from 3 to
65%.
The greater the kaolin in the mixture, the
lower the transparency and the higher the
firing temperature of the porcelain mass.
The main part of kaolin (99%) is an
aluminosilicate - kaolinite. Its melting
temperature is 1800 C.
By increasing the content of kaolin increased
firing temperature of the porcelain mass.
Kaolin has an effect on the mechanical
strength and thermal resistance porcelain.

23.

Feldspar - anhydrous aluminosilicate is
potassium, sodium or calcium. The melting
point is equal to its 1180-1200 c.
At high temperatures, feldspar development
provides a vitreous phase in which to dissolve
other components (quartz, kaolin).
The glassy phase weight impart plasticity
during firing and associated components.
Feldspar creates brilliant glazed surface of the
teeth after firing.
When it turns into a melted viscous glassy
amorphous mass. The more feldspar (and
quartz) blend, the weight of transparent
porcelain after firing.

24.

Quartz - a mineral anhydrite, silica. Quartz
refractory, its melting temperature is 1710c.
It strengthens the ceramic product, gives it
greater hardness and chemical resistance.
Quartz reduces shrinkage and reduces the
brittleness of the product.
In the firing process, quartz (silica) increases
the viscosity of the molten feldspar.
At temperatures 870-1470 c quartz increases
in volume by 15.7%, thereby reducing
shrinkage of the porcelain mass.
The porcelain paste composition for making
dental quartz administered in an amount of
25-32%.

25.

DYES stained porcelain mass in different
colors, typical of natural teeth. Usually dyes
are metal oxides (titanium dioxide,
manganese oxide, chromium, cobalt, zinc,
etc.).
Smooth (fluxes) - substances lowering the
melting temperature porcelain paste (sodium
carbonate, calcium carbonate, etc.).
Plasticizers - in porcelain masses, not
containing kaolin. The role of plasticizers
operate organic compound (dextrin, starch,
sugar) that fully burn out during firing.
Aniline dyes - to facilitate the simulation of
porcelain teeth weight powders stained with
aniline dyes, which are plasticizers and
organic, completely burn out during the firing
of porcelain.

26. Formula base porcelain recipe:

K2O,
AL2O3, 6SIO2

27.

Ceramic mass must meet a number of
requirements, which can be divided into
four groups:
physical,
biological,
technological,
aesthetic.

28.

The physical features include a shear
strength, compression, bending;
biological - non-toxicity, lack allergic
components;
to technology - the absence of inclusions
and the coefficient of thermal expansion
of the casting must conform to a metal
base;
to the aesthetic - the transparency, color
fastness, luminescence.

29.

The main structural elements of porcelain:
1. glassy isotropic mass, consisting of field
spar glass with varying degree of
saturation
2. 2 undissolved particles in melted quartz
glass
3. 3. mullite crystals dispersed in molten
silica glass field
4. 4. pores.

30. Process steps of obtaining dental porcelain and its structure

31.

Modern dental porcelain on firing
temperature is classified
refractory
fusible
(1300-1370 С)
(1090-1260 С)
low-melting
(870-1065 С).

32.

The composition of the refractory, and the
low-melting medium meltability porcelain
(%)
полевой шпат
кварц
каолин
Тугоплавкий
81
15
4
Среднеплавкий
61
29
10
Низкоплавкий
60
12
28

33.

Refractory
porcelain factory is typically
used for the manufacture of artificial teeth
for fixed prosthesis.
Medium melt ability and low-melting
porcelains are used for the manufacture
of crowns, inlays and bridges.
The use of low-melting porcelains and
medium melt ability allowed to apply the
kiln with nickel chrome and other heaters.

34.

Optical
properties of porcelain are one of
the main advantages of artificial teeth.
Natural tooth crown translucent, but not
transparent as glass.
This is explained by the fact that along
with the absorption of light transparency is
expressed by diffusely scattered and
transmitted light.
Light consists of waves of different lengths,
falling on the surface of the tooth, can be
absorbed, reflected and refracted.

35.

Porcelain optical effect similar to
that of natural teeth in those cases
when it is possible to find the right
balance between the vitreous
china and opacifiers.
Normally, this prevents a large
number of air voids and opacifying
action crystals.
Reducing crystalline inclusions
leads to increased product
deformations during firing and a
decrease in strength of porcelain.

36.

The main indicators of the strength of
porcelain are:
Tensile strength
Compressive strength in bending.

37. denture fabrication technology

When you create crowns, inlays, bridges porcelain
powder is mixed with water to a consistency of a
thick slurry, then the slurry is applied to a porcelain
matrix prepared from a platinum foil or a
refractory model for making tabs or directly on the
wall metal at a metal porcelain non-removable
prostheses.
Then the product is mounted on a ceramic tray,
dried in a vacuum oven inlet, the product is
introduced into a furnace and roasting is
performed according to the set mode.

38. Vacuum furnace for dental ceramic firing.

39. Ceramics

Ceramic
is an inorganic, non-metallic
solid material obtained in the course of
the heating components under the
influence of high temperatures and
subsequent cooling.
The ceramic composition consists of
nitrides, carbides, metal oxides, borides,
as well as various combinations and
mixtures of these components.

40.

In
its microstructure of ceramics divided
into:
coarse
(of 5 to zo% of the pores)
a
highly porous (more than 30% of the
pores)
thin
(less than 5% of the pores)

41. properties of ceramics

The
physical properties of the crystallites
are determined by:
the size and shape (anisotropy),
crystallites connection between the
nature of the crystallites,
then presence of liquid phases

42.

Керамические
материалы имеют
кристаллическую или частично
кристаллическую структуру, но могут
быть и аморфным).
Большинство стоматологических
керамических материалов в своем
составе имеют, по крайне мере,
несколько кристаллических
компонентов, то ее определяют как
неорганическую кристаллсодержащую субстанцию.

43. Классификация современной стоматологической керамики

всю стоматологическую керамику
можно разделить на три категории в
зависимости от системы упрочнения:
♦ керамика с упрочненным
керамическим каркасом;
♦ керамика для фиксации
полимерными адгезивами;
♦ металлокерамика.

44. Виды зубных протезов из керамики

45. Классификация современной стоматологической керамики

Стандартные
фарфоровые коронки
Фарфоровые вкладки из стандартных
заготовок
Комбинация фарфора с металлами
(металлокерамика)
Veneers

46. Керамическая коронка

47. Металлокерамика

48.

В
настоящее время в ряде
индустриальных стран проходит бурное
развитие высоких технологий, связанных
с производством керамических
изделий. Некоторые из последних
достижений химической технологии
керамики были внедрены в
зуботехнические лаборатории.

49.

Цельнокерамические зубные протезы
можно получать самыми разнообразными
методами, начиная от литья и заканчивая
фрезерной обработкой керамических
блоков по компьютерной программе
(CAD/CAM). С помощью одних методов
можно изготовить только микропротезы
(вкладки, накладки, виниры) и одиночные
коронки, другие позволяют создать зубные
протезы большей протяженности

50.  Современные технологии изготовления цельнокерамических зубных протезов

Современные технологии
изготовления цельнокерамических
зубных протезов

51.

CAD/CAM - системы, основанные на
применении высоких технологий (Computer
Aided Design/Computer Aided Manufacturing компьютерное моделирование/компьютерное
управление процессом изготовления): Cerec,
Siemens, Германия; Duret Sopha Bioconcept,
США; DCS President Швейцария. Изделия
изготавливаются методом фрезерной
обработки керамических блоков по
компьютерной программе. Самая известная из
систем CAD/CAM Procera (Швеция)
предназначена для цельнокерамического
каркаса, представляющего собой плотно
спеченную керамику с высоким содержанием
высокочистого оксида алюминия, который
облицовывают низкотемпературным
фарфором All Ceram.

52. Ситаллы

Ситаллы
- это светлокристаллические
материалы, состоящие из одной или
нескольких кристаллических фаз,
равномерно распределенных в
стекловидной фазе.

53.

СОСТАВ: ситаллы содержат большое
количество кристаллов, которые связаны
между собой межкристаллической
прослойкой.
Степень закристаллизованности и вид
кристаллической фазы (кордиерит,
сподумен, дисиликат лития) определяют
основные физико-механические свойства
ситаллов: прочность, упругость, хрупкость,
твердость.
Прочность характеризует свойство ситалла
сопротивляться разрушающей внешней
нагрузке. В зависимости от вида
статической нагрузки различают предел
прочности при растяжении, сжатии, изгибе,
ударе, кручении.

54.

Конструкции
из ситаллов более
выносливы к нагрузкам на сжатие, чем
на изгиб.
Превращение стекла в ситалл
происходит при специальной
термической обработке в процессе
которой наблюдаются зарождение
центров кристаллообразования и рост
кристаллов. Кристаллизационная
способность стекол зависит от состава
и количества выведенных инициаторов
кристаллизации.