CC BY
23
УДК 615.46:616.31:544.33
Б.Ж. НЫСАНОВА, А.Г. БЕЛТЕНОВА
Кафедра ортопедической стоматологии КазНМУ им. С.ДАсфендиярова
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
стоматологических сплавов « 8томет 1 кг» И 1-МС
Проведенный сравнительный анализ физико-химических свойств импортных и отечественных образцов, показал соответствие физико-механических свойств нового сплава Б1отв1 - 1 кг требованиям ГОСТ и международного стандарта ИСО 1562. Получены новые данные об эксплуатационных свойствах новых отечественных сплавов. Разработанный сплав «Б1отв1-1кг» рекомендуется широкому клиническому исследованию в связи с получением положительных экспериментально-лабораторные подтверждений в соответствии с ИСО 1562.
Ключевые слова: сплавы металлов, хром, биосовместимость, диагностика, биологические образцы.
Совершенствование ортопедического лечения различных дефектов зубных рядов во многом связано с разработкой и внедрением современных высокоэффективных
конструкционных материалов.
К современным конструкционным сплавам предъявляются высокие требования, которые направлены на улучшение медико-биологических и физико-механических
характеристик. В последние годы в ортопедической стоматологии возрос интерес к литым сплавам на основе кобальта и хрома без никеля и бериллия (1, 2 ). Это послужило основанием для проведения в рамках научно-технической программы исследования по созданию отечественного сплава на основе кобальта и хрома без содержания никеля для изготовления съемных конструкций методом литья по выплавляемым восковым моделям. Проведен сравнительный анализ образцов разработанного сплава «Stomet-1kz» химический состав: Co-62.5%, Cr-28.5%, Mo-6.5%, Si-2.9%, Mn-0.6%. и импортного аналога IMG -химический состав: Co-62,5%, Cr-29,5%, Mo-5,5% , Si-1,4%, Mn-0,6% , C-0,3%, N -0,2%, отличительная особенность данных сплавов в полном отсутствии никеля в их составе. По результатам экспериментальных плавок получили опытные литейные образцы, с которыми произвели следующие виды анализа химический,
рентгеноструктурный, металлографический,
микротвердости, определение твердости и коррозионная стойкость согласно типовым методикам (3 , 4, 5 ). Исследования проводились по стандартным методикам на соответствующем оборудовании. Металлографический анализ проводился на оптическом микроскопе Axiovert 200 MAT. Микроструктуры сплавов снимались при увеличениях 100, 200 и 500 крат. Для выявления структуры использовался травитель состава: 10 мл HNO3 + 30 мл HCl. Микротвердость образцов измерялась на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке 20 г.
Результаты исследования: Представленные сплавы кобальт-хром содержат около 65% кобальта, 24% хрома и 11% других элементов. В соответствии с равновесной диаграммой состояния - это должны быть твёрдые растворы на основе а- кобальта. Судя по микроанализу сплавы находятся в литом состоянии с выраженной дендритной ликвацией. Возможно, что при кристаллизации в неравновесных условиях эвтектический распад при 14000С, который имеет место с эвтектической точкой при 45,5% Cr и нонвариантной горизонталью от 41 до 48% Cr, также оказал влияние на микросложение.
ín^fMjKiaeJ :д дь я «д se я Jv sa зз ст
Г Г !' ЬА""'
—-----------ilP—I
И &.HÍOIB.I Cr
Рисунок 1- Диаграмма состояния Co-Cr
При охлаждении в процессе кристаллизации сплавы системы кобальт-хром могут претерпевать следующие превращения. Это полиморфизм кобальта - переход от высокотемпературной а- модификации с ГЦК -решеткой в низкотемпературную е- модификацию с ГПУ - решеткой. Температура превращения в зависимости от процесса нагрева или охлаждения, а также концентрации хрома меняется в интервале от 3500С до 7700С. Есть информация о полиморфном превращении внутри а- области кобальта вблизи 1120 - 11450С. Наблюдается образование промежуточной а- фазы с тетрагональной решеткой с интервалом гомогенности при 12000С от 56,6 до 61 ат.% Сг.
При этом указывается на возможность упорядоченного расположения в ней атомов кобальта и хрома. На основании данных термического анализа, измерения твердости и удельного электросопротивления сообщается об образовании областей упорядочения в богатых Сг твердых растворах на основе Со. При температуре 1280-1300°С сплав с 64% (ат.) Сг имеет ОЦК решетку (Сг). Отмечены два нонвариантных превращения (а+а)^Е при 990°С и 38 ат % Сг и реакция (а+ 8) ^а при 1255°С.
Сплав 1-МС - частично гомогенизировался, дендриты начинают рассыпаться, коагулировать. Обнаруживаются границы крупных зёрен извилистой формы как следы
вторичной полиэдрической мелкозернистой структуры. Метод: Стандарт - Полиметаллы
Микротвердость образца составляет 4016 МПа (&р=31).
Элемент Интенсивность Концентрация
Co 675.59 69.33
Сг 259.44 18.26
W 29.28 12.41
4.0e3
2 . 0e3
Cr:Ka1 Co:Ka1
Co:
Cr:Kb1
Co:Kb1
Cr:Sum
C0:Sum
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Энергия (кэВ)
Рисунок 2 - Рентгенофазовый анализ I-MG
В таблицах 1-2 приводится параметры кристаллической решетки изучаемых сплавов согласно ISO - 2001, где 1 - угол
Таблица 1 - Рентгеноструктурный анализ сплава I-MG
наклона образца, 2 - частота излучение, 3,4,5,6 - параметры кристаллической решетки.
Irel d 2Theta W Channel H
1 2 3 4 5 6
14 4.7082 18.85 0.42 65 212
60 4.1093 21.63 0.42 264 243
45 3.7840 23.51 2.73 399 264
29 3.4698 25.67 4.83 554 288
26 3.3431 26.66 3.54 625 299
24 3.1568 28.27 3.31 740 317
49 2.9124 30.70 3.26 914 343
9 2.7435 32.64 1.76 1053 364
22 2.5798 34.77 1.02 1206 388
34 2.5264 35.53 0.89 1261 396
7 2.3751 37.88 0.87 1433 421
13 2.2995 39.17 1.18 1529 435
21 2.1720 41.58 0.11 1707 460
20 2.0784 43.54 0.89 1853 481
14 2.0081 45.15 1.16 1975 498
11 1.9583 46.36 1.00 2067 511
15 1.9177 47.40 0.03 2146 521
15 1.9048 47.75 0.13 2172 525
15 1.8939 48.04 0.55 2194 528
17 1.8520 49.20 0.74 2282 540
11 1.8386 49.58 1.21 2311 544
9 1.8209 50.09 0.84 2350 549
8 1.8085 50.46 0.95 2378 553
12 1.7954 50.86 1.05 2408 557
18 1.7816 51.28 1.00 2440 561
11 1.7672 51.73 0.71 2474 566
14 1.7564 52.07 0.95 2500 569
10 1.7412 52.56 0.45 2537 574
9 1.7282 52.98 0.68 2571 579
12 1.6938 54.15 1.34 2664 590
9 1.6709 54.95 1.39 2728 598
18 1.6581 55.41 1.29 2765 603
2
3
4
10 1.6533 55.59 1.21 2779 605
11 1.6461 55.85 0.79 2800 607
13 1.6270 56.56 0.60 2857 615
5 1.6159 56.99 0.24 2891 619
10 1.6072 57.33 0.08 2918 622
10 1.5806 58.38 0.18 3002 633
17 1.5775 58.51 0.16 3012 634
8 1.5726 58.71 0.08 3028 636
14 1.5484 59.72 0.16 3108 646
17 1.5361 60.24 0.13 3150 651
17 1.5292 60.55 0.21 3174 654
100 1.4131 66.12 0.11 3617 708
79 1.3625 68.91 0.24 3823 734
Примечание: [SPECTRUM PARAMETERS] XRAY_HVLT=40, XRAY_CRNT=400, XDETECTOR=11CDBZ43, SPCT_TIME=200 POS_DTCTR=34.77, POS_XTUBE=34.22, POS_HOLDR=-1.67, P0S_SAMPL=0
Рисунок 3 - Химический анализ сплава I-MG
Химический состав: Со-62,5%, Сг-29.5, Мо - 6.5%, 51 -1.4%, Мп-0.6%, С-0.3%, N-0.2%. Проба представляет собой сплав на основе кобальта системы Со- Сг.В исследуемом объекте основная доля приходится на связанный кобальт - СоСо2О4 (СозО4), С0СГ2О4, СоСг04, оксиды - хрома (&О3СГ2О3,), кроме этого присутствуют в меньшем количестве фазы чистого Со. Механические свойства: Плотность 8,2г/см3, твердость по Виккерсу НУ 365, интервал плавления 1295-13450С, температура литья 14600С, предел растяжения 640МПА, Е модуль 220000Мпа, растяжение (ЛБ) 7,5%. Взаимодействие в агрессивных средах: в концентрированной азотной кислоте (^N03)- не реагирует,
концентрированной соляной кислоте (HCl) реагирует (слабо окисляется, зеленоватый раствор),в концентрированной серной кислоте (HSO4)- реагирует (с выделением газа). Сплав «Stomet-1kz: микроструктура сплава, литая дендритная структура с осями первого, второго и третьего порядка. Высокая концентрация светлой фазы с микротвердостью 6170 МПа, которая вероятно является интерметаллидом. Микротвердость образца составляет 4288 МПа ^ср=30). Микротвердость включений составляет 6170 МПа ^ср=25). Метод: Стандарт - Полиметаллы
Элемент Интенсивность Концентрация
Со 622.26 79.00
4.0е3
2.0е3
№1 №1 Ш1
Cr: Ía2 Co:
<з2
ИОЗЕетс _и_
0э:1
_I
0г:КЬ1
W:Es _й
0о:КЬ1
W:La2
Ш1
W:Ln
,3
Сталп^
Оо^ит
_I_
12 3 4
5 6
Таблица 2 - Рентгеноструктурный анализ сплава «Stomet>1kz»
_1_
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Энергия (кэВ)
Рисунок 4 - Рентгенофазовый анализ сплава «Stomet-1kz»
1ге1 а 2Theta Ш №аппе1 Н
1 2 3 4 5 6
10 4.7465 18.69 0.37 54 211
51 3.8380 23.17 2.07 375 261
29 3.5322 25.21 1.97 521 283
22 3.3294 26.78 1.84 633 300
15 3.2287 27.63 1.50 694 310
12 2.9597 30.20 2.05 878 338
10 2.9124 30.70 2.84 914 343
16 2.8480 31.41 2.00 965 351
10 2.7254 32.86 0.74 1069 367
7 2.6606 33.68 0.95 1128 376
32 2.5628 35.01 1.18 1223 390
29 2.5283 35.51 0.76 1259 396
6 2.4162 37.21 0.47 1384 414
7 2.3010 39.15 0.76 1527 435
13 2.2762 39.59 1.58 1560 439
19 2.2511 40.05 1.55 1594 444
17 2.2388 40.28 1.23 1611 447
17 2.2260 40.52 0.11 1629 449
14 2.1870 41.28 0.84 1685 457
14 2.1012 43.05 0.29 1816 476
13 1.9970 45.41 0.74 1995 501
10 1.9775 45.89 1.08 2031 506
11 1.9599 46.32 0.97 2064 510
11 1.9583 46.36 0.29 2067 511
11 1.9458 46.68 0.39 2091 514
13 1.9283 47.13 1.63 2125 519
17 1.8949 48.01 0.18 2192 528
24 1.8823 48.35 0.08 2218 531
19 1.8656 48.81 0.13 2253 536
21 1.8511 49.22 0.24 2284 540
15 1.8363 49.64 0.11 2316 545
16 1.8098 50.42 0.05 2375 553
17 1.7962 50.83 0.11 2406 557
18 1.7816 51.28 0.29 2440 561
№
30 1.7117 53.53 0.66 2615 584
34 1.7043 53.78 0.05 2635 587
45 1.6801 54.62 0.32 2702 595
13 1.6224 56.74 0.29 2871 616
7 1.5875 58.10 0.32 2980 630
19 1.5586 59.29 0.11 3074 642
14 1.5496 59.67 0.29 3104 645
19 1.5381 60.16 0.13 3143 650
10 1.5186 61.01 0.60 3211 658
13 1.5113 61.34 0.34 3237 662
28 1.4874 62.43 1.26 3324 672
30 1.4836 62.61 0.45 3338 674
98 1.4109 66.24 0.24 3626 709
93 1.3608 69.01 0.13 3830 735
Примечание: [SPECTRUM PARAMETERS] XRAY_HVLT=40, XRAY_CRNT=400, XDETECTOR=11CDBZ43, SPCT_TIME=200 POS_DTCTR=34.76, POS_XTUBE=34.22, POS_HOLDR=-0.52, POS_SAMPL=0
Рисунок 5 - Химический анализ сплава «Stomet-1kz»
Химический состав: Co-62.5%, Cr-28.5%, Mo-6.5%, Si-2.9%, Mn-0.6%.
В исследуемом объекте основная доля приходится на связанный кобальт - СоСо2О4 (СозО4), С0СГ2О4, C0&O4, оксиды - хрома (CrO3Cr2O3,), кроме этого присутствуют в меньшем количестве фазы СоО и чистого Со.
Механические свойства: Плотность 8,2г/см3, твердость по Виккерсу PV 385, интервал плавления 1315-13650С, температура литья 14800С, предел растяжения 680Мпа, Е модуль 235000Мпа, растяжение (AS) 6,5%. Взаимодействие в агрессивных средах: в концентрированной азотной кислоте (HNO3)- не реагирует ,в концентрированной соляной кислоте (HCl)- реагирует (слабо окисляется, зеленоватый раствор) и в концентрированной серной кислоте (HSO4)- реагирует (с выделением газа).
Обсуждение полученных результатов. Изучение физико-механических и химических параметров разрабатываемого сплава показало, что по всем изученным показателям
соответствует требованиям международного стандарта и возможен для использования по своему прямому назначению для изготовления литых конструкций зубных протезов.
Применение разработанного инновационного
стоматологического сплава Stomet - 1 к2 для ортопедического лечения, позволит значительно снизить стоимость стоматологических услуг по сравнению с импортными зубопротезными материалами. Результаты проведенных междисциплинарных исследований могут служить ценнейшим источником знаний в области ортопедической стоматологии, а их внедрение будет способствовать улучшению стоматологического статуса населения.
Рекомендация: разработанный сплав «Stomet-1kz» рекомендуется широкому клиническому исследованию в связи с получением положительных экспериментально-лабораторные подтверждений в соответствии с ИСО 1562.
Таким образом, проведенный сравнительный анализ международного стандарта ИСО 1562. Получены новые
физико-химических свойств импортных и отечественных данные об эксплуатационных свойствах новых
образцов, показал соответствие физико-механических отечественных сплавов. свойств нового сплава Stomet - 1 kz требованиям ГОСТ и
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Манеев В.Г. Электрохимические и аллергические свойства некоторых металлов, применяемых в ортопедической стоматологии: автореф. дисс ... канд. мед. наук - Казань: 1972. - С.14.
2 Ванин А.Ф., Стукан Р.А., Манухина Е.Б. Димерная и мономерная формы динитрозильных комплексов железа с тиолсодержащими лигандами. Физико-химические свойства и вазолаторная активность // Биофизика. - 1977. - T. 42, №1. -С.10-20.
3 Таран Ю.Н., Мазур В.И. Структура эвтектических сплавов. - М.: Металлургия,1978. - С. 312.
4 Пресняков А.А., Дегтярева А.С., Аубакирова Р.К. и др. Металлические расплавы, их затвердевание и кристаллизация.- Алматы: Галым, 2011. - 207 с.
Тушн: Шетелдш жэне отандык улплерге етгазшген физикалык-химилиялык салыстырмалы талдама нэтижелер1 жада Stomet - 1 kz корытпасы ГОСТ жэне халыкаралык ИСО 1562 сэйкес екендшн керсеттг Жада отандык корытпаларды пайдаланудыд жада мэл1меттер1 алынды. Жададан жасалган Stomet - 1 kz корытпасы ИСО 1562 стандарттарына сай болгандыктан клиникалык зерттеулерде кед колданыска пайдалануга усынылды.
ТYЙiндi свздер: металдар корыртпасы, хром, никель, био уйлеймдШк, диагностика, биологиялык улплер.
B.J. NYSANOVA, A.G. BELTENOVA
Department of Prosthetic Dentistry of KazNMU
COMPARATIVE ANALYSIS OF PHYSICAL-MECHANICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF DENTAL ALLOYS «STOMET 1 KZ» AND I-MG Resume: The comparative analysis of the physic-chemical properties of imported and domestic samples showed compliance with the physical and mechanical properties of the new alloy Stomet - 1 kz requirements of the State Standard and the international standard ISO 1562. New data were obtained on the performance properties of new domestic alloys. Designed Alloy «Stomet-1kz» recommended to extensive clinical research in connection with the receipt of positive experimental laboratory confirmation in accordance with ISO 1562. Keywords: metal alloys, chrome, nickel, biocompatibility, diagnostics, biological samples.
УДК 616.314.6
С.С. ЖОЛДЫБАЕВ, Б.С. ЖОЛДЫБАЕВА, Н. НЫГМЕТОВА, Ш. Н¥РМ¥ХАМБЕТОВА
С.Ж. Асфендияров атындагы Цазац ¥лттьщ Медициналъщ УниверситетI Терапияльщ стоматология кафедрасы
КОМПЛЕКСНАЯ ТЕРАПИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАРОДОНТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
Сочетанное использование физических факторов в комплексной терапии воспалительно- деструктивных процессов в тканях пародонта включающее в себя лазерную абляцию и ультразвуковую терапию показала что происходит быстрое купирование воспаления и наступает стойкая римиссия. Значительно улучшились результаты лечения. Так из 194 числа изучаемых больных с пародонтитом средней степени тяжести в 93,6 % случаев мы получили значительное улучшение результатов лечения по сравнению с лечением традиционным методом. Ключевые слова: Пародонтит, лазерная терапия , ультразвук.
Пародонтитт емдеу кептеген киындыктармен жузеге асырылады. Альвеола суйегшдеп деструктива урдктерд стабилизациялау жэне остеогенез урдкш активизациялау тэр1зд1 мэселелерд1 шешу ушш кабыну- деструктива урдктердщ б1рден- б1р ем1 комплекса болып келедт Пародонт тшдершщ курылымдык жэне функционалды жагдайын жаксарту ушш хирургиялык эдктер колданылады. Сонымен катар, операция корытындысы пародонт тшдершщ закымдануыньщ айкындылыгына, кабынудьщ турше, суйек тшшщ жагдайына жэне наукастын оперциядан кетнп кутшуше байланысты. Дегенмен, операциялык емдеуден кешн патологиялык урдктщ удеу мумюнштп бар (Ainamoet а1.,1992).
Комплекса ем туралы кептеген эдебиет деректерше суйенсек, пародонттын ем1 колданылган эдктерге байланысты емес, сонымен катар, емнщ онтайлы корытындысы пародонт тшдершщ анотомиялык жэне функционалды жагынан толыктай калпына келу1 болып
223
саналады (Иванов В.В., 2013; PiatkavskaD., 2010
и др.)
ИнтенсивтШп темен лазкрл1 сэулеш кызмет барше мэл1м. Жогары энергиялы лазерл1 сэулеш колданукезшде патологиялык тшдер радикалды буланады, ягни пародонталды хирургияда кен турде колдану мумкшшШп бар[1,2,3].
Кавитациялык энергиянын емдш эсер1 пародонтологияда ежелден белплг Дегенмен, мэл1меттер бойынша пародонтит кезшде ультрадыбысты хирургиялык курал ретшде колданады.Алайда,пародонтиттщ комплекса емшде энергиялык кавитация мен эрбилык лазерлерд коса колдану зерттелмеген.
Кешнп кезде, пародонтитт емдеуде эртурл1 орынбасушы кызметпен катар, остеогенездщ репаративтШгш жогарылататын транспалантаттарды колдану аркылы журпзшетш микропластикалык хирургия эдкш кен турде колдануда. Пародонтиттщ хирургиялык емшде колданылатын тарнсплантаттардын непзп кемшшштершщ
