CC BY
41
д. А. ДОМЕНЮК, С. Н. ГАРАЖА, Е. Н. ИВАНЧЕВА
МИКРОСТРУКТУРА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ОКСИДНОЙ КЕРАМИКИ
и эмали естественных зубов
Кафедра ортопедической стоматологии Ставропольской государственной медицинской академии, Россия, 355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310. E-mail: [email protected], тел. 8-918-870-1205
Применение методов сканирующей электронной микроскопии в сочетании с электромагнитным резонансом и определением среднего пути свободного распространения микротрещины позволяет дать объективную, научно обоснованную оценку микроструктуры поликристаллической структурной оксидной керамики на этапах технологического цикла.
Согласованность параметров микроструктуры поликристаллической структурной оксидной керамики и эмали (дентина) естественных зубов обеспечит долговечность и повысит клиническую эффективность керамических реставрационных систем.
Ключевые слова: гомогенность, однородность, прессование, синтеризация, трансформационная устойчивость.
D. A. DOMENYuK, S. N. GARAZHA, E. N. IVANCHEVA POLYCRYSTALLINE OXYGEN CERAMICS AND NATURAL TEETH ENAMEL SURFACE
Department of orthopedic stomatology Stavropol State Medical Academy,
Russia, 355017, Stavropol city, Mira street, 310. E-mail: [email protected], тел. 8-918-870-1205
Scanning electronic microscopy of method application in a combination to an electromagnetic resonance and definition of an average way of micro crack free distribution allows to give the objective, scientifically proved estimation of a microstructure polycrystalline structural oxygen ceramics at work cycle stages.
Parameters of a microstructure polycrystalline structural oxygen ceramics and enamel (dentin) of natural teeth coordination will provide durability and will raise clinical efficiency of ceramic restoration systems.
Key words: homogeneity, uniformity, pressing, synterisation, transformation stability.
Оптимальное сочетание биологической совместимости, механической прочности, низкой теплопроводности, стабильно высоких эстетических показателей в комбинации с применением CAD/CAM технологий обеспечивает прецизионность и предсказуемо воспроизводимое качество цельнокерамическим реставрационным системам [2, 5].
Бесконтактное трёхмерное лазерное сканирование с объёмным графическим отображением, цифровое компьютерное моделирование по виртуальной 3D^-конструкции лабораторной модели с последующим фрезерованием не только рассчитывают усадку при спекании, но и обеспечивает высокую точность краевой адаптацией каркасного материала. Значительное уменьшение величины краевого зазора способствует оптимальному прилеганию циркониевых или алюмооксидных каркасов к протезному полю, прогнозируя их надежную фиксацию [3].
Экспериментально-клинические исследования, основанные на стандартизации и воспроизводимости тестов и методик их проведения при внедрении нано-керамических компьютерных технологий обработки материала, формируют основополагающую доказательную систему устойчивости оптических, биологических и функциональных показателей цельнокерамических систем из диоксида циркония и оксида алюминия [11].
Не содержащая стекло поликристаллическая оксидная структурная керамика (ПОСК) из диоксида циркония (ДЦ) или оксида алюминия (ОА) представляет собой высокотехнологичную, надёжную и эффективную инновационную систему, позволяющую обеспечить эстетичные и стабильные клинические результаты с минимальной угрозой клинических осложнений не только на естественных зубах, но и на имплантатах [10, 12].
Микроструктурные преобразования ПОСК происходят на всех этапах технологического цикла: химический синтез, размельчение, очистка от примесей, добавление стабилизирующих компонентов, прессование и спекание (синтеризация) [8]. Физико-механические показатели ПОСК (твёрдость, прочность на изгиб) определяются не только кристаллической структурой, но и возможностью фазовой трансформации при нагрузке [7 ,9]. Однако зависимость между этапами технологического цикла и мик-роструктурными особенностями кристаллической фазы, связанными с изменением размеров и равномерностью распределения кристаллов, конфигурацией, а также формой межкристаллических границ, изучена недостаточно. Объективность и сопоставимость показателей микроструктуры ПОСК на этапах изготовления позволят выявить наиболее оптимальный и обоснованный технологический процесс обработки материала. Это спрогнозирует долговечность и повысит клиническую эффективность цельнокерамических реставраций [1].
До настоящего времени оценка микроструктуры ПОСК проводится с использованием оптических и звуковых методов, что не обеспечивает объективной оценки трансформационных микроструктурных преобразований, связанных с изменением плотности регистрируемых объектов [6]. Применение метода сканирующей электронной микроскопии в сочетании с электромагнитным резонансом (СЭМ и ЭМР) позволит получить значимые для клинической практики данные об особенностях микроструктуры и свойствах ПОСК.
Цель исследования - изучить микроструктуру ПОСК на этапах технологического цикла методом СЭМ и ЭМР и сравнить с показателями микроструктуры эмали и дентина естественных зубов.
Кубанский научный медицинский вестник № 9 (114) 2009 УДК 611.314.004.67:537.533.35
Кубанский научный медицинский вестник № 9 (114) 2009
Материалы и методы
В зависимости от химического, структурного и гранулометрического состава исходных компонентов, а также технологии изготовления было выделено четыре исследуемые группы ПОСК. В первой группе образцов исследовали конгломерированный, неочищенный ДЦ без стабилизирующих добавок (содержание ДЦ -62,8%, степень очистки - 52,4%); размер кристаллов -4-14 мкм, прочность на излом - 12-15 МПа, и добытый из природного месторождения неочищенный ОА (порошок с содержанием А12О3 - 32,5%); размер кристаллов -
2-12 мкм, прочность на излом - 12 МПа. Во второй группе был исследован образец очищенного и размельчённого ДЦ без стабилизирующих добавок для медицинской промышленности (содержание ДЦ - 99,8%, степень очистки - 96,8%); размер кристаллов - 2-6 мкм, и образец ОА (стандартный блок) для стоматологической промышленности, полученный путём химического синтеза (степень очистки А12О3 - 92%); размер кристаллов -1-5 мкм, прочность на излом - 48 МПа. В третьей группе образцов исследовали иттрий-стабилизирован-ный тетрагональный поликристаллический цирконий (ИСТПЦ) - цельнокерамический каркасный материал (содержание ДЦ - 94,2%, степень очистки - 99,8%) CAD/CAM системы Cyrtina® (B. V. Oratio, Нидерланды); размер кристаллов - 2-6 мкм, прочность на излом -50-60 МПа, и спрессованный ОА - цельнокерамический каркасный материал (степень очистки А12О3 -99,5%) CAD/CAM системы Procera AllCeram® (Nobel Biocare AB,Gothenburg, Швеция); размер кристаллов -
3-8 мкм, прочность на излом - 60 МПа. В четвёртой группе образцов был исследован прессованно-спечённый ИСТПЦ - цельнокерамический каркасный материал (содержание ДЦ - 94,2%, степень очистки - 99,8% при температуре спекания 1500° С) CAD/CAM системы Cyrtina® (B. V. Oratio, Нидерланды); размер кристаллов -0,5-2 мкм, прочность на излом - 1200 МПа, и прессованно-спечённый ОА - цельнокерамический каркасный материал (степень очистки А12О3 - 99,5% при температуре спекания 1550-1600° С) CAD/CAM системы Procera AllCeram® (Nobel Biocare AB, Gothenburg, Швеция); размер кристаллов - 2-5 мкм, прочность на излом -700 МПа. В пятой группе были исследованы эмаль и дентин интактных постоянных зубов без признаков кариозного и некариозного поражения, удалённых по ор-тодонтическим показаниям.
Образцы спрессованного ИСТПЦ (Cyrtina®) и ОА (Procera AllCeram®) представлены частично спечёнными стандартными блоками, изготовленными CIP (cold isostatic pressed) - методом холодного изостатического прессования. Образец прессованно-спечённого ИСТПЦ (Cyrtina®) - полученный промышленным способом стандартный плотноспечённый блок, уплотнённый HIP (hoot isostatic pressed) - методом горячего изостатического прессования. Образец прессованно-спечённого ОА (Procera AllCeram®) изготовлен путем помещения стандартного блока в специальную печь для обжига на 1 час при температуре 1550-1650° С. Образцы эмали зубов получены путём иссечения сепарационным диском жевательной поверхности в пределах эмали и поверхностного слоя дентина толщиной 2-3 мм. Все образцы немедленно помещали в дистиллированную воду на 24 ч при 37° С. Для каждого материала было изготовлено по 20 образцов, всего - 180 образцов.
Микроскопическое исследование структуры ПОСК, а также эмали и дентина естественных зубов проводи-
лось с использованием сканирующего электронного микроскопа Pictoval со встроенным электромагнитным резонатором. Объекты были изучены при кратности увеличения от *35 до *50 000. Получено и проанализировано 160 электронограмм и 160 показателей резонатора. Наиболее объективная и достоверная оценка, позволяющая оценить все особенности микроструктуры ПОСК, была достигнута при увеличении *3500. Результат микроскопии материала выводился на компьютер с последующим экспонированием в базу данных.
Для каждого образца ПОСК был изучен средний путь свободного распространения микротрещины (L), вычисленный по формуле:
L = d х (1-V, ) / V*;
Где d - диаметр кристалла,
V^, - объём всей кристаллической фракции в образце [4].
Средние показатели диаметра кристаллов и процентного содержания кристаллической фракции относительно общего объёма материала были рассчитаны на основании микрофотографий структуры материала.
Преимущество метода СЭМ и ЭМР заключается в том, что имеется возможность получения не только визуального отображения микроструктуры объекта, но и определения плотности исследуемого образца. Генерируемые источником излучения электромагнитные колебания, передаваясь на усилитель и преобразуясь в упругомеханические волны, проникают через структуру изучаемого материала. Регистрация полученных импульсов фиксируется на фотоэкспонометре с противоположной стороны от излучателя. По величине рассеивания электромагнитного потока с помощью установленной компьютерной программы определяется плотность исследуемого объекта. Погрешность показателей составила 1%.
Статистический анализ результатов исследования проведен с использованием программ «BIOSTAT», «STATISTIKA 6,0 for Windows» фирмы «Stat Soft, Inc.». За достоверные различия средних величин в парных сравнениях использовался t-критерий Стьюдента при р<0,05. Если распределение изучаемых параметров не соответствовало нормальному (Гауссовому) распределению, применялся непараметрический метод и сравнение велось по критерию Уилкоксона-Манна-Уитни. Корреляционный анализ производился с использованием коэффициентов корреляции Пирсона. При малом числе наблюдений, когда общая статистическая совокупность дробилась на группы, достоверность результатов рассчитывалась с использованием одностороннего варианта точного критерия Фишера. Различия признавались значимыми при доверительной вероятности р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
На основании анализа результатов СЭМ и ЭМР нами обоснованы следующие критерии оценки микроструктуры ДЦ:
- фазовая однородность (гомогенность);
- насыщенность кристаллическими структурами;
- равномерность распределения кристаллических структур;
- характеристика кристаллических структур;
- форма границ, образующихся между кристаллическими структурами;
Рис. 1. Микроструктура конгломерированного, неочищенного диоксида циркония без стабилизирующих добавок, *3500
Рис. 2. Микроструктура оксида алюминия из природного месторождения, *3500
Рис. 3. Микроструктура очищенного Рис. 4. Микроструктура оксида алюминия,
диоксида циркония без стабилизирующих синтезированного химическим путём, *3500 добавок, *3500
Рис. 5. Микроструктура спрессованного иттрий-стабилизированного тетрагонального поликристаллического циркония, *3500
Рис. 6. Микроструктура спрессованного оксида алюминия (99,5% А12 03), *3500
Кубанский научный медицинский вестник № 9 (114) 2009
Кубанский научный медицинский вестник № 9 (114) 2009
Рис. 7. Микроструктура прессованноспечённого иттрий-стабилизированного тетрагонального поликристаллического циркония, *3500
- средний путь свободного распространения микротрещины ^);
- плотность исследуемого объекта.
В первой группе образцов выявлена фазовая неоднородность при гетерогенности структуры. Установлено множество конгломератов, представленных наслоившимися друг на друга частицами ДЦ (рис. 1), и небольшое количество кристаллов ОА при неравномерном (локальном) скоплении (рис. 2). Размер кристаллов ДЦ и ОА имеет большой диапазон распределения (2-14 мкм) с преобладанием частиц неправильной (полигональной) формы. Границы кристаллов чётко не контурируются из-за множественных наложений. Значительный разброс размера частиц вокруг средних показателей, неравномерность распределения и низкая насыщенность кристаллами (ДЦ - менее 63%; ОА - менее 30% объёма материала) при высоком содержании примесей обеспечивают минимальную плотность образцов (26% и 18% соответственно). Средний путь свободного распространения микротрещины составил: для ДЦ - 14,68±0,74 мкм; для ОА - 12,52± 0,63 мкм. Высокое содержание примесей, несогласованность значений коэффициентов термического линейного расширения (КТЛР), а также температур плавления (ТП) исходных компонентов будут препятствовать минимизации и выравниванию поверхностной энергии на этапах прессования и спекания. Это прогнозирует образование мультифазных макрокристалли-ческих конгломератов неправильной формы, представленных наслоившимися друг на друга многослойными оплавленными структурами, имеющими различную толщину, величину и форму спёкшихся фракций.
Во второй группе образцов при фазовой однородности и высокой гомогенности выявлены различия в структуре материалов. Кристаллы очищенного ДЦ без стабилизирующих добавок образуют скопления (пачки) диаметром 8-12 мкм неправильной формы, представленные наслоившимися друг на друга частицами с плотной упаковкой без признаков структурной организации (рис. 3). Синтезированный ОА имеет объёмно-пространственную, упорядоченную жёсткую сетчатую структуру, основу которой составляют гроздевидные скопления кристаллов размером 0,5-2 мкм с высокой плотностью расположения частиц (рис. 4). Узлы и ячейки кристаллической решётки допол-
Рис. 8. Микроструктура спрессованного оксида алюминия (99,5% А12 03), *3500
Рис. 9. Микроструктура естественного зуба (эмаль и дентин), *3500
нительно усилены и обогащены частицами ОА размером 2,5-5 мкм. Размер кристаллов ДЦ и ОА имеет незначительный диапазон распределения (2-5 мкм) с преобладанием частиц овальной (правильной) формы. Границы кристаллов сглаженные, без шероховатостей и остроконечных выступов (кантов). Небольшой разброс размера частиц вокруг средних значений, равномерное распределение кристаллов, максимальная насыщенность (ДЦ -более 99,5%; ОА - более 80% объёма материала) при минимальном содержании примесей обеспечивают умеренные показатели плотности образцов (38% и 42% соответственно). Средний путь свободного распространения микротрещины ^) составил: для ДЦ - 4,26±0,22 мкм; для ОА - 4,86±0,24 мкм. Отсутствие стабилизирующих добавок, образующих узлы (ядра) кристаллизации и обеспечивающих резервную трансформационную устойчивость ДЦ на этапах прессования и спекания, не будет способствовать образованию материала с упорядоченной кристаллической структурой. А химически синтезированные кристаллы ОА, имеющие способность к трансформационным преобразованиям на этапах прессования и спекания при переходе от овальной к удлинённой (бобовидной) форме, связанной с преобразованием внутренней энергии, обеспечивают устойчивость жёсткой сетчатой кристаллической структуры.
В третьей группе образцов выявлена значительная фазовая однородность при гомогенной структуре материала. Кристаллы ИСТПЦ (рис. 5) имеют овальную, а ОА (рис. 6) - удлинённую (вытянутую) форму. Формирование двухмерной, пространственно-упорядоченной структуры ИСТПЦ и ОА обеспечивает незначительный диапазон распределения частиц (2-6 мкм), а также потенциальная способность к образованию кластеров ^=15-25 мкм) с взаимно перемежающимися слоями. Границы кристаллов сглаженные, без шероховатостей и остроконечных кантов. Небольшой разброс размера частиц вокруг средних величин, равномерность распределения и высокая насыщенность кристаллами (ДЦ -более 94%; ОА - более 85% объёма материала) при минимальном содержании примесей обеспечивают устойчивые показатели плотности образцов (52% и 68% соответственно). Средний путь свободного распространения микротрещины ^) составил: для ДЦ - 2,82±
0,14 мкм; для ОА - 3,68±0,18 мкм. Промышленное изготовление цельнокерамических блоков ИСТПЦ и ОА методом холодного изостатического прессования производится из высокоочищенных исходных компонентов при оптимальном соотношении стабилизирующих добавок с согласованными значениями КТЛР и ТП. Перемещение и пространственное перераспределение кристаллов ИСТПЦ и ОА на этапе прессования позволяют получить открыто-пористый материал с тонкокристаллической сетчатой структурой при нестабильных межмолекулярных связях.
В четвёртой группе образцов определяется значительная фазовая однородность с высокой гомогенностью структуры. Кристаллы ИСТПЦ (рис. 7) имеют полигональную, а ОА (рис. 8) - бобовидную форму. Образованию трёхмерной, пространственно-упорядоченной микроструктуры ИСТПЦ и ОА способствует минимальный диапазон распределения частиц (0,2-2 мкм), а также потенциальная способность к образованию кластеров ^=8-10 мкм) с взаимно перемежающимися слоями. Границы кристаллов сглаженные, без шероховатостей и остроконечных кантов. Незначительный разброс размера частиц вокруг средних значений, равномерность распределения и высокая насыщенность кристаллами (ДЦ - более 94%; ОА - более 98% объёма материала) при минимальном содержании примесей обеспечивают максимальные показатели плотности образцов (99% и 96% соответственно). Средний путь свободного распространения микротрещины ^) составил: для ДЦ - 1,42±0,08 мкм; для ОА - 2,26±0,12 мкм. Цельнокерамические плотноспечённые блоки ИСТПЦ и ОА, изготовленные промышленным способом и уплотнённые методом горячего изостатического прессования, позволяют получить материал с жёсткой сетчатой структурой при стабильно-устойчивых межмолекуляр-ных связях. Это связано со значительным повышением температуры, обеспечивающим максимальное сближение кристаллов при объёмном (трёхмерном) компрессионном сжатии и высокой усадке материала.
В пятой группе образцов при исследовании эмали и дентина естественных зубов определяется гомогенность при высокой пространственно-упорядоченной микроструктуре обоих слоёв (рис. 9).
Результаты изучения микроструктуры ПОСК (насыщенность, равномерность распределения кристаллических структур и форма границ между ними, величина, диапазон распределения кристаллов вокруг средних показателей, средний путь свободного распростране-
ния микротрещины ([L], плотность упаковки) позволяют обосновать стабильность структурных показателей на этапах технологического цикла:
1. ИСТПЦ и OA являются высокооксидированными материалами.
2. Высокоочищенный ДЦ и OA обладают потенциальной способностью к образованию пространственной тонкокристаллической структуры.
3. Формирование множественных, упорядоченнорасположенных тонкокристаллических структур представляет собой сложный и многоступенчатый процесс. Первая фаза (холодного изостатического прессования), связанная с перемещением и пространственным перераспределением кристаллов ИСТПЦ и OA, формирует открыто-пористую сетчатую структуру при нестабильных межмолекулярных связях. Вторая фаза (синтеризация), связанная с образованием устойчивых межмолекулярных (квазижидких, мостиковых, межкристаллических) связей различной природы, способствует образованию жёсткой пространственной структуры ИСТПЦ и OA.
4. Резервная трансформационная устойчивость ИСТПЦ обеспечивается включением оксида иттрия (содержание Y2O3 около 5%), стабилизирующего тетрагональную кристаллическую фазу. Устойчивость микроструктуры OA связана с конфигурационными изменениями формы кристаллов, определяющих стабильность внутренней энергии и способность к энергетическим преобразованиям.
5. Значительное уменьшение объёма материала («конфигурационное сжатие») при переходе ИСТПЦ и OA из расплава в твёрдую фазу связано с трансформацией от состояния неупорядоченной жидкости к состоянию кристаллического твёрдого тела. Это обеспечивает максимальное увеличение плотности упаковки атомов в его структуре и сопровождается значительной усадкой материала (25-30%).
6. Микротрещина, действующая как концентратор напряжения и ведущая к образованию внутреннего или поверхностного дефекта при достаточной прочности меж-молекулярных связей, образуется в межкристаллических пространствах. Размер образующихся микротрещин может быть ограничен расстоянием между частицами ИСТПЦ и OA. Это определяет средний путь свободного распространения микротрещины (L), величина которого не должна превышать диаметр кристаллов.
Таким образом, использование методов сканирующей электронной микроскопии в сочетании с электромагнитным резонансом и определением среднего пути свободного распространения микротрещины позволяет дать объективную, достоверную, научно обоснованную оценку микроструктуры поликристаллической оксидной структурной керамики на этапах технологического цикла.
Для сохранения резервной трансформационной устойчивости фрезерование иттрий-стабилизиро-ванного тетрагонального поликристаллического циркония в цельнокерамической системе Cyrtina® (B. V. Oratio, Нидерланды) и оксида алюминия в цельнокерамической системе Procera AllCeram® (Nobel Biocare AB, Gothenburg, Швеция) необходимо проводить в предагломерированном состоянии с последующей окончательной синтеризацией.
Нанокристаллическая микроструктура прессованноспечённого иттрий-стабилизированного тетрагонального поликристаллического циркония и оксида алюминия по структуре материала наиболее приближается к параметрам эмали и дентина естественных зубов.
Кубанский научный медицинский вестник № 9 (114) 2009
УДК 616.314-089.28:547.391.1 Кубанский научный медицинский вестник № 9 (114) 2009
ЛИТЕРАТУРА
1. Доменюк Д. А. Морфология поверхности стоматологических каркасных керамических реставрационных систем // Российский вестник дентальной имплантологии. - 2007-2008. - № 1/4 (2), 17/20. - С. 34-42.
2. Andersson M. Procera: a new way to achieve an all-ceramic crown // Quintessence Int. - 2008. - Vol. 29. - P. 285-296.
3. Beuer F. Marginale und innere Passung von CAM-gefrasten Zirkoniumoxid-Einzelkronen bei unterschiedlichen Praparationswin-keln // Dtsch. Zahnarztl. - 2003. - Vol. 58. - 517 р.
4. CattellM. G. Flexural strength optimization of a leucite reinforced glass ceramic // Dent Mater. - 2001. - Vol. 17. № 1. - 21 р.
5. Degidi M., Artese L., Scarano A. Inflammatory infiltrate, microvessel density, nitric oxide synthase expression, vascular endothelial growth factor expression, and proliferative activity in periimplant soft tissues around titanium and zirconium oxide healing caps // J. Periodontol. - 2006. - Vol. 77. № 1. - Р. 73-80.
6. Denry I. L., Holloway J. A. Microstructural and crystallographic surface changes after grinding zirconia-based ceramics // J Biomed Mater Res Appl Biomater. - 2006. - Vol. 76. № 2. - P. 440-448.
7. Erdelt K., Beuer F., Schweiger J., Eichberger M., Gernet W. In-vitro-Untersuchung zur Biegefestigkeit von weisskorpergefrastem Zirkoniumdioxid in Abhangigkeit von Einfarbung und kunstlicher Alterung // QUINTESSENZ ZAHNTECHNIK. - 2004. - Vol. 30. № 9. - P. 942-954.
8. Guazzato M., Albakry M., Ringer S. P., Swain M. V. Strength, fracture toughness and microstructure of a selection of all-ceramic materials. Part II. Zirconia-based dental ceramics // Dent Mater. -2004. - Vol. 20. № 5. - 449 p.
9. May K. B. Precision of fit: the Procera All Ceram crown // J. Prosthet Dent. - 2008. - Vol. 80. № 3. - P. 394-402.
10. Oden A. Five-year clinical evaluation of Procera AllCeram crowns // J. Prosthet Dent. - 2006. - Vol. 60. № 5. - P. 450-462.
11. Sadan A., Blatz M. B., Lang B. Clinical considerations for densely sintered alumina and zirconia restorations Part I // Int. J. Periodontics Restorative Dent. - 2005. - Vol. 25. № 3. - P. 213-291.
12. Sailer I., Feher A., Filser F., Gauckler L. J., Luthy H., Hammerle C. H. Five-year clinical results of zirconia frameworks for posterior fixed partial dentures // J. Prosthet Dent. - 2006. - Vol. 60. № 5. - P. 450-462.
Поступила 19.08.2009 Д. А. ДОМЕНЮК, С. Н. ГАРАЖА, Е. Н. ИВАНЧЕВА
ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРНЫХ БАЗИСНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СЪЁМНЫХ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ
Кафедра ортопедической стоматологии Ставропольской государственной медицинской академии, Россия, 355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310. E-mail: [email protected], тел. 8-918-870-1205
Методами лазерной профилометрии, сканирующей электронной микроскопии в сочетании с электромагнитным резонансом изучена микроструктура поверхности полимерных базисных материалов для съёмных протезов: «Фторакс» (АО «Сто-ма», Украина), «Paladon 65» («Heraus Kulzer», Германия), «Valplast» («Valplast International Corporation», США), «Flexite-MP» («Flexite company», США) и «Polyan». Полученные результаты сопоставлены с параметрами поверхности эмали естественных зубов.
Выявлено, что микроструктура и микрорельеф поверхности модифицированного полимера на основе полиметилметакри-лата «Polyan» системы «Polyapress», изготовленного методом инжекционно-литьевого прессования, наиболее приближены к параметрам эмали естественных зубов. Выраженная гидрофобность, структурная однородность, значительная плотность, высокая чистота поверхности при практически полном отсутствии пористости уменьшают вероятность агрегации микробных и химических агентов из состава ротовой жидкости на поверхность материала, что позволяет прогнозировать стабильно хорошие клинические результаты.
Ключевые слова: базисная пластмасса, полимерная матрица, гидрофобность, кристалличность, смачиваемость.
D. A. DOMENYUK, S. N. GARAZHA, E. N. IVANCHEVA
MICROSTRUCTURE OF POLYMERIC BASIC MATERIALS FEATURES FOR DEMOUNTABLE TOOTH ARTIFICIAL LIMBS
Department of orthopedic stomatology Stavropol State Medical Academy,
Russia, 355017, Stavropol city, Mira street, 310. E-mail: [email protected], тел. 8-918-870-1205
By methods of laser profilometry, scanning electronic microscopy in a combination with electromagnet resonance it is studied the microstructure surfaces of polymeric basic materials surfaces for demountable artificial limbs: «Ftorax» (Joint-stock company «Stoma», Ukraine), «Paladon 65» («Heraus Kulzer», Germany, «Valplast» («Valplast International Corporation», USA), «Flexite-MP» («Flexite company», USA) and «Polyan». The received results are compared with parametres of natural teeth enamel surface.
It is revealed, that a microstructure and a microrelief of a surface of the modified polymer on a basis of polymetilmetakrylat «Polyan» systems Polyapress, made by a method inzhektsionno-litevogo pressing, it is mostly approached to parametres of a natural teeth. The expressed water repellency, structural uniformity, considerable density, high cleanliness of a surface at practically full absence of porosity reduces probability of aggregation of microbic and chemical agents from structure of an oral liquid by a material surface that allows predicting stably good clinical results.
Key words: basic plastic, a polymeric matrix, water repellency, crystallity, wet ability.
