В процессе изготовления расплав стекла, содержащий лейцит, резко выгружается в холодную воду (фриттуется). При таком охлаждении стекло остается в аморфном состоянии. Затем фритту измельчают в шаровой мельнице и окрашивают пигментами для керамики, например оксидом железа, чтобы придать фарфору необходимый оттенок. Каждый набор фарфора, поставляемый для зубных техников, содержит около дюжины оттенков и не менее трех уровней прозрачности.

Грунтовый (опаковый) фарфор содержит примерно 15% окислов олова циркония или диоксида титана. Даже очень тонкие слои фунтовых фарфоров скрывают цвет поверхности оксида металла лежащего под ним. Основной слой, расположенный поверх непрозрачного слоя, называется дентиновым. Наконец, очень прозрачный слой, или фарфор для ржущего края, придает коронке естественный полупрозрачный вид именно в этом месте.

Анатомическая форма фарфорового покрытия создается вручную путем нанесения слоя фарфоровой массы на металлическую отливку при помощи небольшой кисточки. Как правило, для подготовки фарфоровой массы на стеклянной пластинке смешивают порошок и дистиллированную воду или специальные жидкости. При нанесении каждого слоя массы большую часть воды удаляют с помощью вибратора и тонкой промокательной бумаги. Это придает влажной коронке больше прозрачности и увеличивает плотность необожженного изделия.

После нанесения каждого слоя коронка обжигается в печи. Влажную коронку сначала высушивают перед печью для удаления остатков воды, а затем обжигают под вакуумом. Когда фарфор нагревается, соседние частицы взаимодействуют друг с другом в ходе процесса, называемого спеканием. Хотя это еще не плавление частиц фарфора, но они соединяются друг с другом за счет стекла, появившегося на их поверхности в результате нагрева.

Обжиг в вакуумной печи значительно уменьшает пористость готового изделия. Первый обжиг фарфора называется бисквитным. После нанесения прозрачного слоя фарфор подвергается окончательному обжигу, называемому глазуровочным. При достижении температуры глазурования фарфора на поверхности образуется слой стекла. После глазурования коронку извлекают из печи и охлаждают под перевернутым стаканом. Другим вариантом является нанесение тонкого слоя стекла, плавящегося при низкой температуре, на поверхность коронки и обжиг до температуры растекания глазури.

Фарфоровые покрытия имеют стекловидную структуру, состоящую из нерегулярной решетки диоксида кремния, образующейся в присутствии крупных ионов щелочных металлов (Na, К. Li и др.). Эта аморфная структура имеет свойства, типичные для стекол, включая хрупкость и отсутствие определенной температуры — точки плавления. Стекла хрупки вследствие неупорядоченной структуры и отсутствия плоскостей скольжения, которые имеются в истинных кристаллических материалах. Прочность стекол и хрупких материалов фактически зависит от наличии небольших дефектов или трещин. Согласно специальной теории, небольшие трещины имеют тенденцию к росту и размножении), в результате чего получается низкая прочность на растяжение. Этот фактор не имеет такого значения для пластичных металлов, потому что концентрация напряжений вокруг верхушки трещины уменьшается за счет удлинения металла. Однако прочность на сжатие у стекол гораздо больше, так как воздействие напряжений сжатия приводит к закрытию трещин. Поэтому прочность на растяжение фарфора с высоким содержанием стеклофазы составляет примерно 35 МПа, а прочность на сжатие 862 МПа.

Прочность фарфора традиционно испытывают на изгиб (как балку) и записывают как модуль разрыва, который у дентииного или прозрачного фа|>фора составляет около 90 МПа. Прочность фарфора, обожженного в вакууме, выше, так как в нем меньше трещин.

Стекловидные стоматологические фарфоры не имеют определенной температуры плавления. При нагревании у них происходит постепенное уменьшение вязкости. Резкое понижение вязкости имеет место при температуре, близкой к температуре стеклования (Tg). Ниже температуры Tg стекло имеет свойства твердого вещества. При температуре выше Tg текучесть стекла увеличивается и происходит спекание за счет стеклофазы.

При изготовлении металлокерамических протезов важно соответствие КТР фарфора и металла. Если дилатометрические кривые металла и фарфора далеки друг от друга, то нежелательные тепловые напряжения приведут к растрескиванию фарфора, который является более слабым материалом. В таких случаях говорят об отсутствии совместимости фарфора со сплавом.

На усиление адгезии фарфора с металлом оказывают влияние несколько факторов: смачиваемость поверхности металла расплавом фарфора, свойства окисной пленки металла и механическое сцепление.

Показателем хорошей смачиваемости металла фарфором является малый контактный угол капли фарфора при обжиге на твердой подложке. Хорошая смачиваемость способствует проникновению стекла и неровности поверхности и увеличению плошади контакта и указывает на химическую совместимость фарфора и металла.

Присутствие окисной пленки на поверхности металла, смачиваемого фарфором, создает благоприятный переходный слой. Диффузия атомов из металла и фарфора в окисную пленку свидетельствует о наличии химической связи. Слабая адгезия окисной пленки к поверхности сплава приведет к отколу фарфора по поверхности раздела с металлом.

Шероховатость окисной пленки на поверхности металла способствует механическому сцеплению на микроскопическом уровне, особенно если на нем имеются подрезы.

Примером разрушения соединения металла с керамикой может быть результат применения толстослойного покрытия из чистого золота на поверхности сплава. Такое покрытие блокирует образование окисной пленки на поверхности металла, необходимой для прочного сцепления.

При утолщении окисной пленки на никелевых сплавах происходит ослабление связи по границе раздела металла и керамики. Если плотность окисной пленки невелика, могут наблюдаться смешанные тины разрушения связи. Однако, когда плотность скопления участков с когезионным характером разрушения достигает определенного значения, прочность связи становится такой же, как у фарфора, и наблюдается когезиониое разрушение (Brien W.J., 1996). Поскольку было обнаружено, что прочность связи на разрыв при использовании правильно окисленных золотых сплавов равна примерно 35 МПа, а прочность при растяжении фарфора, как показали данные испытаний, примерно такая же, дальнейшее увеличение прочности связи не имеет практического значения. В результате испытаний прочности связи на сдвиг были получены величины от 111 до 147 МПа. так как это соответствует прочности на сдвиг фарфора. Примером новейших достижений в области создания стоматологических фарфоров для металлокерамики являются системы Duceram Plus. IPS d. SIGN и др.