Trình bày được các phân loại sứ nha khoa 3.. Trình bày được đặc điểm cấu trúc, quang học và sự co thể tích của sứ nha khoa 5.. Trình bày được các phương pháp tăng cường độ bền của sứ..
Trang 1SỨ NHA KHOA
(DENTAL CERAMICS)
NGND GS Hoàng Tử Hùng
htuhung@yahoo.com
Trang 2MỤC TIÊU
Sau khi nghiên cứu bài này, sinh viên có thể:
1 Trình bày được bản chất, định nghiã sứ nha khoa
2 Trình bày được các phân loại sứ nha khoa
3 Mô tả được quá trình chế tạo sứ nha khoa
4 Trình bày được đặc điểm cấu trúc, quang học và
sự co thể tích của sứ nha khoa
5 Trình bày được các phương pháp tăng cường độ
bền của sứ.
Trang 3MỞ ĐẦU, LỊCH SỬ
Trang 4MỞ ĐẦU, LỊCH SỬ
• Đồ gốm: khoảng 8.000 năm trước công nguyên
• Có 3 loại lớn:
gốm & vật liệu chịu lửa,
thủy tinh và gốm thủy tinh,
ximăng và bê tông.
• Trong nha khoa lần đầu vào cuối 1700,
Jacket sứ khoảng 1900
• Điều chỉnh chính xác và đặc hiệu độ dãn nở nhiệt của
sứ nhờ điều chỉnh pha tinh thể
• Điều chỉnh độ dãn nở nhiệt của kim loại (bớt chênh lệch) Điều chỉnh sự co do nhiệt của kim loại (lớn hơn của sứ),
Trang 5ĐỊNH NGHĨA VÀ THUẬT NGỮ
Trang 6ĐỊNH NGHĨA
• Ceramic về mặt hoá học là một hỗn hợp chặt chẽ các nguyên tố kim loại và không kim loại, cho phép xuất hiện các liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion (Stefen Bayne, Duane Taylor: Dental materials)
• Sứ nha khoa là một sản phẩm dùng trong nha khoa phục hồi, có bản chất là vật liệu vô cơ không kim loại, trải qua nung ở nhiệt độ cao để đạt được đặc tính
mong muốn (J.M Powers, R.L Sakaguchi: Craig’s
Restorative Dental Materials, 2006)
Trang 7ĐỊNH NGHĨA VÀ THUẬT NGỮ
• Dental ceramic: một hợp chất của kim lọai
(aluminum-Al, calcium-Ca, lithium-Li, mangnesium-Mg,
potassium-K, sodium-Na, tin-Sn, titanium-Ti,
zirconium-Zr) và không kim lọai (silicon-silic-Si, bo-B, fluorine-flo-F, oxygen-oxy-O) Chú ý: tất cả porcelain và glass-ceramic là ceramic, nhưng không phải tất cả ceramic là porcelain hay glass-ceramic
boron-• Glass-ceramic: Sứ thủy tinh: một chất rắn gồm pha bao bọc thủy tinh (glass) và một hoặc nhiều pha tinh thể được tạo thành bởi sự tạo nhân tinh thể và lớn lên của các tinh thể trong thủy tinh
Trang 8ĐỊNH NGHĨA VÀ THUẬT NGỮ
PORCELAIN
CERAMIC
GLASS-CERAMIC KHÁC
CERAMIC
Chú ý: tất cả porcelain và glass-ceramic là ceramic,
nhưng không phải tất cả ceramic là porcelain hay glass-ceramic
Trang 9PHÂN LOẠI
Trang 10PHÂN LOẠI SỨ NHA KHOA
1- Phân loại cổ điển theo nhiệt độ thiêu kết (nung)
Từ những năm 40 của thế kỷ trước, gồm ba loại:
• Sứ nung nhiệt độ cao (high-fusing ceramic): 1315
Trang 11PHÂN LOẠI SỨ NHA KHOA
2- Phân loại theo pha tinh thể
sứ gồm hai pha: pha thủy tinh (glassy/vitreous phase)
pha tinh thể (crystalline phase)
Tùy vào bản chất và lượng pha tinh thể,
• Zirconia (ZrO2) Alumina (Al2O3)
• Feldspar (KAlSi3O8) Leucite (KAlSi2O6)
• Spinel (MgAl2O4) Lithium disilicate (Li2Si2O5)
• Lithium phosphate (Li3PO4)Fluorapatite (Ca5(PO4)3F)
*Sứ cho phục hình sứ không kim loại thường có lượng tỷ lệ tinh thể cao (từ 35 đến 99%)
Trang 12PHÂN LOẠI SỨ NHA KHOA3- Phân loại theo kỹ thuật chế tác
1 Thiêu kết (nung): phương pháp chế tác truyền thống,
thông dụng, các phục hình sứ-kim loại được làm bằng
cách thiêu kết Thiêu kết là quá trình xử lý nhiệt để sứ đạt được sự cứng chắc, điều này đạt được khi nhiệt độ đạt
đến sự chảy nhớt (viscous flow) bột sứ.
Trang 13PHÂN LOẠI SỨ NHA KHOA
4- Phân loại theo ứng dụng
ba ứng dụng chính trong phục hình:
1 Làm mão (chụp) & cầu sứ-kim loại
2 Làm mão, cầu, inlay, onlay, mặt dán toàn sứ
3 Răng giả sứ làm sẵn cho hàm giả
Trang 14Ứng
dụng
PP chế tác Pha crystal Tên sản phẩm Hãng sản xuất
Alumina (Al2O3) Procera Nobel Biocare Feldspar (KAlSi3O8) Vita Mark II Vident
Mica (KMg2.5Si4O10F2)
Dicor MGC Dentsply
Leucite (KAlSi2O6) Procad Ivoclar
Vivadent
Slip-cast Alumina (Al2O3) In-Ceram alumina Vident
Spinel (MgAl2O4) In-Ceram Spinell Vident
Zirconia (ZrO2) In-Ceram
Zirconia
Vident
Trang 15pressed
Heat-Leucite (KAlSi2O6) IPS Empress Ivoclar
Vivadent Lithium disilicate
IPS Empress Cosmo
Ivoclar Vivadent
Sintered Leucite (KAlSi2O6) IPS Empress
layering ceramic
Ivoclar Vivadent
Alumina (Al2O3) Procera Allceram Nobel Biocare Fluorapatite
(Ca5(PO4)3F)
IPS Empress 2 layering ceramic
Ivoclar Vivadent
Trang 16QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO
Trang 17QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO SỨ NHA KHOA
Trường thạch (fieldspar):
• có dạng tinh thể, đục, màu từ xám đến hồng
• thành phần chính của sứ cho phục hình sứ-kim loại
• là một silicate nhôm kali (potassium aluminum silicate
- K2O•Al2O3•6SiO2) Thành phần hoá học của trường thạch thường gồm:
– Silica (SiO2): 64%;
– Alumina (Al2O3): 18%;
– Soda (Na2O), Potash (K2O): 8-10%
• nóng chảy ở 1150º C, tạo thành leucite (pha tinh thể)
và thủy tinh nóng chảy
Trang 18QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO SỨ NHA KHOA
• Trường thạch được khai thác từ mỏ, nghiền nhỏ,
• Loại bỏ sắt và mica (thường có trong trường
thạch không tinh khiết): chỉ chọn sử dụng những phần trường thạch có màu sáng,
• Nghiền thành bột mịn, loại bỏ những hạt lớn
hoặc quá nhỏ,
• Rung trên một mặt nghiêng có rãnh từ tính để loại bỏ một lần nữa sắt còn lại
Trang 19QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO SỨ NHA KHOA
Nung đến ~1200º C,
Hỗn hợp leucite và thủy tinh được làm lạnh nhanh
trong nước để khối sứ bị rã thành bột
Thêm các chất màu:
• titanium oxide: vàng nâu;
• manganese oxide: xanh nhạt pha đỏ;
Trang 20ĐẶC ĐIỂM CỦA SỨ NHA KHOA
Trang 21ĐẶC ĐIỂM CỦA SỨ NHA KHOA
Đặc điểm về cấu trúc
• Sứ dòn, có hai loại rạn nứt:
Các khiếm khuyết trong chế tác:
– trong quá trình chế tác phục hình: đắp sứ & nung khoảng
Trang 22ĐẶC ĐIỂM CỦA SỨ NHA KHOA
Đặc điểm quang học của sứ nha khoa
Trang 23ĐẶC ĐIỂM CỦA SỨ NHA KHOA
Trang 24Lithium phosphate (Li3PO4)
Leucite (KAlSi2O6) Alumina (Al2O3) Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) Leucite (KAlSi2O6)
900 650 105 135 446 378 604 121 350
164
104 139 80 70
Trang 25CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ BỀN CỦA SỨ
Trang 26CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ BỀN CỦA SỨ
1- Biện pháp nội sinh
1.1 Tăng cường pha tinh thể
Nguyên tắc: đưa vào một pha tinh thể phân tán có độ bền làm tăng sức đề kháng đối với sự lan & làm lệch vết nứt
1.2 Biến đổi tăng độ bền :
ZrO2 có 2 dạng tinh thể:
*tứ giác (tetragonal) bền vững ở khoảng 1170 - 2370 o C,
*đơn nghiêng (monoclinic) bền vững ở nhiệt độ dưới 1170 o C
Cho thêm 3 mole % yttrium oxid (3Y-TZP) Dạng tứ giác trở nên bền vững ở nhiệt độ thường do cảm lực (stress-induce): Dưới tác động lực, ZrO2 biến đổi từ pha tứ giác kém bền vững thành pha đơn nghiêng bền vững do đặc tính cơ học cuả (3Y-TZP)
Trang 27CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ BỀN CỦA SỨ
2- Biện pháp ngoại sinh (hoá học) tạo một lớp chịu lực ở bề mặt.
2.1 Tạo lớp ion bề mặt
• Tạo sự trao đổi ion dựa trên khuyếch tán (diffusion-based ion exchange): ion kiềm nhỏ (như natri) trong mạng pha thủy tinh thành ion lớn hơn (ion kali) Thực hiện trong bồn muối nóng chảy 450 đến 480 o C, ứng dụng trong sứ nha khoa từ những
năm 90 Độ dày: khoảng 140µm