Состоящая из цепи оксида кремния (SiO,) как основной матрицы, которая связана с рядом модифицированных элементов, стоматологическая керамика получается путем слияния их в конгломерат при высокой температуре. Таким образом, она представляет собой сложную структуру с кристаллическим ядром, не встроенным в стекловидный матрикс, действующим как внутреннее укрепление. Хотя такая керамика более прочная, чем обычное стекло, она имеет небольшой показатель прочности на растяжение (20-60 МПа), характерный для хрупких материалов. Являясь по сути некристаллическим стеклом, она имеет низкое сопротивления на излом, поэтому максимальная нагрузка, которую керамика может вынести, составляет меньше 0,1 %. Именно поэтому она чрезвычайно чувствительна к поверхностным дефектам, что является одной из главных проблем. Маленький дефект, особенно если он расположен внутри коронки, действует как локальный инициатор катастрофического разрушения.
Решением проблемы является создание стоматологической керамики с высокой прочностью. Усиленная керамика главным образом характеризуется большим количеством кристаллической структуры по отношению к стекловидному матриксу. Были предложены и использовались различные материалы, как, например, лейцит, оксиды алюминия и циркония, которые препятствовали возникновению щелей, особенно в случаях, когда керамика подвергается воздействию сил растяжения и увеличивающейся при этом силе на излом.
Одной из первых попыток была разработка алюмооксидной керамики для изготовления фарфоровой жакетной коронки, проведенная в 1965 г.
Мак-Лином (McLean) и Хьюзом (Hughs): техника заключалась в образовании каркаса, на который наносилась соответствующая термическому расширению фарфоровая облицовка, содержащая 50% оксида алюминия. Увеличилась вдвое прочность на излом по сравнению с классической полевошпатной керамикой. Несмотря на улучшение, прочность ее была еще недостаточной для использования в области боковой группы зубов и изготовления мостовидных протезов. Также уменьшилась полупрозрачность керамики из-за ограничения пропускания света кристаллами алюминия. Однако она более эффективна, чем кварц. Считается, что введение частиц оксида алюминия для предупреждения возникновения трещин улучшало механические свойства керамики, тем самым указывая многообещающее направление в исследованиях.
В 1 985 г. Садо (Sadoun) начал разработку алюмооксидных каркасов, инфильтрированных стеклом на основе оксида лантана (La
0
) и 85% оксида алюминия (А1
0
). С помощью процесса шликерного литья алюмооксидного каркаса с последующей инфильтрацией стеклом можно создать чрезвычайно прочную керамическую систему. Эта система, представленная компанией Vita (Zahnfabrik, Bad Sackingen, Германия), стала коммерческим брендом под названием In-Ceram® Alumina (рис. 4.85, 4.86). In-Ceram® Alumina имеет прочность при растяжении в 4 раза выше, чем алюминизированная на 50% керамика, хотя высокая концентрация алюминия приводит к значительному уменьшению полупрозрачности с последующим ухудшением оптических качеств керамики. Таким образом, этот материал не должен использоваться как
Рис. 4.85, 4.86. Поверхность структуры из In-Ceram* Alumina (Vito) изучено с использованием сканирующего электронного микроскопа до обработки поверхности (рис 4.85), изменение структуры после кислотного травления поверхности 1 ОХ плавиковой кислотой в течение 2 мин (рис. 4.86) Сравните две картинки Обратите внимание: In-Ceram