Ceramica dentara: materii prime ce intra în compozitia portelanului dentar si specificul lor

Rezumat:

Masele ceramice ( portelanul dentar ) utilizate in medicina dentara au revolutionat acum cateva zeci de ani protetica dentara. Materiile prime din care sunt realizate si componentele ce contribuie la realizarea ceramici dentare sunt si astazi individualizate de fiecare producator si utilizate in formule particularizate si chiar secrete. Nu exista o reteta universala dupa care se produce portelanul dentar insa interesant este faptul ca si astazi componentele de baza sunt aceleasi.

Abstract:

Ceramic masses (dental porcelain) used in dental medicine have revolutionized a few decades dental prothetics. The raw materials from which they are made and what components contribute to dental ceramics are individualized and today each manufacturer and used in custom formulas and even secrets. There is no universal recipe then produce dental porcelain but interestingly until today the basic components are the same.

Compozitia maselor ceramice dentare este diferita de cea a portelanurilor industriale, in ceea ce priveste proportia materiilor prime utilizate in producerea acestor mase. Componentii de baza ai portelanurilor, inclusiv ai portelanurilor dentare, sunt: caolin, feldspat, quartz, ce se folosesc in proportii diferite, in vederea obtinerii anumitor tipuri de portelan. Pe langa acesti componenti de baza, in compozitia ceramicii dentare se mai adauga o serie de alte substante, ca: fondant, oxizi metalici, agenti aditionali sau de flux.

Ceramica dentara are capacitatea de a reda cu mare fidelitate forma si aspectul natural al dintilor, fiind materialul cel mai apropiat de natura dintelui ca structura si culoare. Portelanul nu-si modifica nuanta culorii, are stabilitate cromatica, rezistenta foarte mare avand o duritate similara cu cea a smaltului dentar si un luciu identic cu cel al dintilor naturali. Portelanul dentar este foarte bine tolerat de tesuturile dentare, asa incat organismul nu va declansa reactii de reject, nu da reactii chimice, nu irita tesutul gingival.

Materiile prime ce intra in compozitia portelanului dentar

Caolin

Este o roca argiloasa de culoare alba ce se regaseste in zacaminte sub forma impurificata impreuna cu resturi necaolinizate din rocile primare. Din aceste roci prin procedee industriale se dizolva silicatii de Na si K si ramane argila propriu-zisa, cu formula AL2O3 x 2SiO2 xH2O.

Caolinul pur este alb, are o mare refractaritate, la 1750 grade C amestecat cu apa formeaza o masa plastica ce poate fi usor modelata. Ca materie prima in ceramic dentara, caolinul este utilizat pentru a da plasticitatea materialului in fazele initiale de prelucrare.

J. Skinner sustine ca odata ce se adauga caolin ca liant in compozitia portelanului si acesta reactioneaza cu fluxul, se produce o reactie pirochimica in timpul arderii si asigura rigiditatea produsului. Pe de alta parte este considerat si un puternic opacifiant, din acest motiv astazi este folosit in proportie din ce in ce mai mica in compozitia ceramicilor dentare, fapt ce determina anumiti autori sa incadreze portelanul dentar in grupa sticlei, deoarece scazand cantitatea de caolin din compozitie si crescand cea de feldsapt, produsul finit se indeparteaza de portelanul veritabil si dobandeste caracterele sticlei.

Cantitatea de caolin ce intra in compozitia diferitelor tipuri de portelan dentar variaza intre 3-50%. Proportia exacta nu poate fi cunoscuta fiind secretul de fabricatie al fiecarui producator.

Quartz

Este un oxid de siliciu cristalizat. Este unul dintre cele mai raspandite minerale atat in stare pura cat si in compozitia multor roci. Nisipurile monominerale au un continut ridicat de quartz ( peste 95% ).

Quartzul poate fi transparent sau opac. Are o densitate de 2,65 si o duritate de 7 pe scara Mohs, temperatura de fuziune fiind in jur de 1700 grade C. Pentru portelanurile dentare, quartzul folosit trebuie sa fie cat mai pur, pentru a evita colorarea produsului ars. Quartzul este elementul care da masei ceramice rezistenta, contribuie la transluciditate si-i mentine forma in timpul arderii, datorita temperaturii inalte de fuziune. La anumite temperaturi quartzul sufera transformari, creste in volum, actionand in sens contrar fata de caolin si feldspat, care contracta masa odata cu cresterea temperaturii.

Feldspat

Este considerat drept cel mai raspandit silicat din scoarta pamantului. Intra in componenta celor mai multe roci vulcanice si metamorfice.

Pentru masele ceramice prezinta importanta feldspatii ortoclazi, care se gasesc destul de rar in stare pura, aparand sub forma unor cristale de amestec.

Feldspatul constituie componentul principal al portelanurilor dentare, iar proportia feldspatului fata de celelalte ingrediente face ca aceste mase ceramice sa difere mult fata de portelanurile industriale.

Punctul de topire al feldspatului este cuprins intre 1100 – 1300 grade C. Densitatea feldspatului variaza, in functie de compozitia lui; la cel de sodium este de 2,58 – 2,59; duritatea se gaseste situata intre 6 si 6,5 pe scara Mosh.

Feldspatul are rolul de matrice in masele ceramice dentare, pentru argila si quartz. Cu cat proportia de Na2O fata de K2O este mai mica, cu atat temperature de ardere a portelanului este mai joasa. Feldspatul poate fi inlocuit in compozitia portelanurilor dentare cu “Nepheline Syenite”, compusa din 50% feldspat de Na, 25% feldspat de K si 25% nephelina. Este un mineral cu mai putina variatie in compozitie si este mai pur decat feldspatii naturali. Acesti inlocuitori sunt utilizati de catre unii producatori din Europa si SUA.

Alte substante ce intra in compozitia ceramicii dentare

Agentii de flux sunt substante aditionale folosite in scopul obtinerii unei modificari, in sensul micsorarii temperaturii de ardere si al scaderii coeficientului de expansiune termica. Ca agenti de flux se utilizeaza silicatul de litiu sau de potasiu. Trebuie mentionat ca rezistenta nu este afectata.

Fondantii folositi sunt boraxul, oxidul de Pb, carbonatul de Na si K, adaugate in scopul coborarii temperaturii de ardere, toate fiind substante cu o temperatura de topire sub 800 grade C.

Oxizii metalici sunt implicati in realizarea gamei de culori a ceramicilor dentare.

Bibliografie:

Dorin Borzea – Ceramica in Stomatologie, editura Dacia Cluj-Napoca, 2000.

Dr. Realini Lupsa