Как работает спекающая паста: принципы и применение при реставрации зубов из диоксида циркония

1. Введение

Цирконий широко используется в реставрациях зубов из-за его высокой прочности, превосходной биосовместимости и благоприятных эстетических свойств. После фрезерования реставрации из диоксида циркония обычно требуют высокотемпературного спекания. В ходе этого процесса частицы внутри материала сцепляются более тесно, внутренняя пористость уменьшается, а реставрация приобретает окончательную плотность, прочность и стабильность размеров.

Однако во время спекания диоксид циркония претерпевает значительную объемную усадку. Если реставрация вступает в прямой контакт с лотком для спекания, спекающими шариками или опорной конструкцией, могут возникнуть такие проблемы, как адгезия, ограничение трения, неравномерная нагрузка и деформация.

Поэтому в процессе спекания обычно используется циркониевая спекающая паста. Его основная функция – не способствовать спеканию самого диоксида циркония, а создать устойчивый к высоким температурам интерфейс между реставрацией и опорным материалом, обеспечивая изоляцию, поддержку и снятие напряжений.

Цирконий уплотняется во время спекания, а спекающая паста помогает предотвратить прилипание, обеспечить поддержку и компенсировать усадку.

2. Что такое циркониевая спекающая паста?

2.1 Основное определение

Спекающая паста из диоксида циркония — вспомогательный материал, используемый при высокотемпературном спекании реставраций из диоксида циркония. Обычно его наносят на участки, где реставрация контактирует с лотком для спекания или опорной конструкцией.

Паста должна оставаться относительно стабильной при высоких температурах и образовывать стабильный межфазный слой между реставрацией и опорным материалом. Это помогает уменьшить прямой контакт и высокотемпературную адгезию.

К его основным функциям относятся:

• Уменьшение адгезии между реставрацией из диоксида циркония и ложкой для спекания;
• Снятие напряжений, вызванных усадкой при спекании;
• Улучшение контактных отношений между реставрацией и ее сопровождением;
• Обеспечение вспомогательной поддержки для тонкостенных, длинных или геометрически сложных реставраций.

2.2 Общие области применения

Циркониевая спекающая паста обычно используется в следующих областях:

• Зоны контакта между коронками из диоксида циркония и лотком для спекания;
• Опорные точки длиннопролетных или многокомпонентных реставраций;
• Тонкостенные, подвешенные или склонные к деформации области;
• Контактные поверхности между реставрацией и спекающими валиками или спекающими рамками;
• Местные участки, где необходимо уменьшить трение или адгезию.

Пасту не обязательно наносить на большую площадь. Обычно его следует применять только к областям контакта, которые требуют изоляции или поддержки.

2.3 Разница между спекающей пастой и спекающими добавками

Спекающую пасту из диоксида циркония не следует путать со вспомогательными средствами для спекания, содержащимися в материале из диоксида циркония.

Вспомогательные средства для спекания обычно входят в состав диоксида циркония. Они влияют на диффузию частиц, уплотнение и рост зерен во время спекания. Спекающая паста, напротив, наносится снаружи и действует главным образом на границе между реставрацией и опорным материалом.

Разницу можно резюмировать следующим образом:

• Вспомогательные средства для спекания:​ влияют на поведение внутреннего спекания диоксида циркония;
• Спекающая паста: улучшает внешнюю поддержку и условия контакта реставрации.

Следовательно, спекающая паста не может заменить правильную температуру спекания, скорость нагрева, время выдержки или протокол охлаждения.

3. Изменения в процессе спекания диоксида циркония.

3.1 Предварительно спеченное состояние

После фрезерования реставрации из диоксида циркония обычно находятся в предварительно спеченном состоянии. На этом этапе материал все еще содержит определенное количество внутренней пористости, а его прочность ниже, чем у полностью спеченной реставрации. Его размеры также обычно больше окончательных размеров.

На этом этапе восстановление особенно чувствительно к внешним условиям поддержки. Его ориентация, расположение опоры, площадь контакта и центр тяжести могут повлиять на конечный результат спекания.

Если организация поддержки неподходящая, могут возникнуть следующие проблемы:

• Нестабильное позиционирование;
• Чрезмерная локальная нагрузка;
• Искажение тонкостенных участков;
• Провисание или коробление большепролетных конструкций.

3.2 Этап нагрева

По мере повышения температуры в печи для спекания некоторые компоненты связующего в спекающей пасте могут высыхать, разлагаться или улетучиваться. Термостойкие неорганические компоненты остаются в зоне контакта.

В то же время частицы диоксида циркония начинают диффундировать и связываться друг с другом. Внутренние поры постепенно уменьшаются, и материал постепенно уплотняется.

На этом этапе основной функцией спекающей пасты является обеспечение межфазной изоляции и вспомогательной поддержки. Это не основной материал, ответственный за внутреннее уплотнение диоксида циркония.

3.3 Стадия проведения

Как только температура спекания достигнута и печь переходит в стадию выдержки, диоксид циркония подвергается значительной усадке. Поскольку разные участки реставрации различаются по толщине, геометрии и термическому воздействию, усадка может быть неравномерной по всей реставрации.

Если реставрация подвергается чрезмерному трению или механическому удерживанию опоры, усадка может быть ограничена и могут возникнуть локальные напряжения. Это может привести к:

• Неравномерная усадка;
• Коробка мостов;
• Предельное искажение;
• Местное растрескивание;
• Адгезия между реставрацией и синтеризационной ложкой.

Спекающая паста помогает обеспечить изоляцию и снять напряжение на контактной поверхности, тем самым уменьшая чрезмерное ограничение реставрации во время усадки.

3.4 Этап охлаждения

Во время охлаждения как реставрация из диоксида циркония, так и материал основы подвергаются термическому сжатию. Если они прочно соединены или механически заперты вместе, во время охлаждения могут возникнуть дополнительные напряжения.

Межфазный слой, образованный спекающей пастой, помогает уменьшить ограничения, вызванные прямым контактом. В результате реставрацию можно легче снять с опоры, что снижает риск краевых сколов и повреждений во время извлечения.

4. Основные принципы работы циркониевой спекающей пасты

4.1 Изоляция: предотвращение слипания между реставрацией и ложкой

Наиболее фундаментальной функцией спекающей пасты является формирование термостойкого изолирующего слоя.

Без изоляционного слоя реставрация из диоксида циркония может вступить в тесный контакт с лотком для спекания, спекающими шариками или опорной рамой. Поскольку поверхности этих материалов содержат микроскопические неровности, высокотемпературное спекание может привести к механическому сцеплению, локализованному склеиванию или даже сплавлению.

Спекающая паста уменьшает прямой контакт между двумя материалами и снижает степень межфазного сцепления. Это помогает:

• Уменьшить адгезию реставрации;
• Уменьшите усилие, необходимое для удаления реставрации после спекания;
• Уменьшите краевые сколы при снятии;
• Уменьшите риск повреждения или загрязнения поверхности.

Механизм изоляции по существу основан на модификации контактного интерфейса и уменьшении прямого соединения и механической блокировки при высокой температуре.

4.2 Снятие напряжений: снижение напряжений, вызванных усадкой при спекании.

Цирконий претерпевает значительную объемную усадку во время спекания. Поскольку разные области могут иметь разную толщину и геометрию, их поведение при усадке также может различаться.

Если реставрация жестко закреплена опорой, во время усадки могут возникнуть значительные удерживающие силы. Спекающая паста обеспечивает определенную степень податливости на контактной поверхности, допуская ограниченную регулировку и микроскольжение. Это помогает уменьшить сопротивление трения и ограничения, связанные с усадкой.

Этот эффект снятия стресса может помочь уменьшить:

• Ограниченная усадка;
• Локализованная концентрация напряжений;
• Сжатие в точках опоры;
• Деформация при спекании;
• Риск образования трещин из-за концентрации напряжений.

Следует отметить, что спекающая паста может лишь частично уменьшить межфазные ограничения. Он не может полностью устранить искажения, вызванные неправильной конструкцией реставрации или неправильным протоколом спекания.

4.3 Поддержка: уменьшение разрушения и коробления

Длиннопролетные мосты, многокомпонентные реставрации, тонкостенные конструкции и подвесные конструкции более подвержены воздействию силы тяжести и усадке во время спекания.

Спекающая паста может обеспечить дополнительную поддержку в выбранных местах. Улучшая однородность контакта, это помогает более точно переносить вес и силы усадки реставрации на спекающую ванночку или опорную раму.

Это может помочь снизить риск:

• Провисание посередине моста;
• Обрушение тонкостенных участков;
• Локализованное коробление;
• Неравномерная загрузка;
• Чрезмерное сжатие в точках опоры.

Однако спекающая паста не может заменить подходящую конструкцию опоры. Если опорные точки расположены неправильно, их недостаточно или слишком далеко друг от друга, спекающая паста сама по себе не может полностью предотвратить деформацию.

4.4 Равномерный контакт: уменьшение локализованного сжатия

Поверхности лотков для спекания и опорных конструкций не являются идеально ровными. Если реставрация контактирует с опорой только в острой точке или на очень небольшой площади, местное давление может существенно возрасти.

Спекающая паста может заполнить мелкие неровности поверхности и помочь более равномерно распределить давление. Это уменьшает:

• Концентрация напряжений, вызванная точечным контактом;
• Локальное сжатие тонкостенных участков;
• Отступ на нижней стороне реставрации;
• Незначительные повреждения в местах контакта.

Таким образом, спекающая паста не только обеспечивает изоляцию, но и улучшает контакт между реставрацией и опорным материалом.

5. Значение спекающей пасты для различных типов реставраций.

5.1 Одиночные коронки

Одиночные коронки, как правило, структурно стабильны. Для этих реставраций в основном используется спекающая паста, чтобы предотвратить прилипание к ложке и улучшить условия контакта между коронкой и ее опорой.

Пасту следует наносить тонким слоем. Чрезмерная толщина может поднять коронку, наклонить ее или вызвать нестабильность во время спекания.

5.2 Длиннопролетные и многоединичные реставрации

Реставрации с большим промежутком и состоящие из нескольких единиц более подвержены неравномерной усадке и короблению во время спекания.

Для этих реставраций можно использовать спекающую пасту вместе с правильно расположенными опорными точками, чтобы помочь распределить вес реставрации, уменьшить локализованную нагрузку и уменьшить трение и механическое сопротивление во время усадки.

5.3 Тонкостенные реставрации

Тонкостенные реставрации имеют относительно низкую структурную жесткость и могут быть более уязвимы к деформации или повреждениям, вызванным локальной нагрузкой.

Спекающая паста может уменьшить концентрированное давление, возникающее при контакте с острыми точками опоры, и помочь более равномерно распределить поддерживающую силу.

5.4 Подвесные или геометрически сложные реставрации

Для реставраций с неровным основанием, сложной геометрией или смещением центра тяжести спекающая паста может улучшить стабильность позиционирования и уменьшить перемещение во время спекания.

Тем не менее, эти реставрации по-прежнему требуют комплексной конструкции опоры, включающей синтеризирующую раму, спекающие шарики, расположение точек опоры и ориентацию. Спекающая паста сама по себе не может решить все проблемы, связанные с деформацией.

6. Правильное использование спекающей пасты

6.1 Очистите контактные поверхности перед применением.

Перед нанесением спекающей пасты очистите места контакта реставрации и опорной конструкции. Как можно тщательнее удалите видимую пыль, фрезерный мусор и масляные загрязнения.

Загрязненные контактные поверхности могут снизить адгезию пасты и привести к нестабильности или движению во время спекания.

6.2 Применяйте только при необходимости

Пасту следует использовать экономно и точно в соответствии с требованиями к геометрии и опоре реставрации. Особое внимание следует уделить:

• Основные точки поддержки;
• Области, склонные к слипанию;
• Контактные площадки, подвергающиеся более высокой нагрузке;
• Места, требующие снятия напряжений или выравнивания поверхности.

Не рекомендуется ненужное нанесение на всю основу реставрации, так как это может изменить высоту установки и условия нагрузки.

6.3 Сохраняйте слой тонким и однородным

Спекающую пасту следует наносить как можно более тонким и равномерным слоем. Слишком толстый слой может привести к:

• Изменение высоты посадки реставрации;
• Движение во время спекания;
• Изменена местная теплоотдача;
• Неравномерная загрузка в точках опоры;
• Локализованная деформация после спекания.

Соответствующий принцип таков: применять только столько, сколько необходимо, а не столько, сколько возможно.

6.4 Проверка стабильности реставрации

После установки реставрации проверьте ее стабильность. Обратите особое внимание на следующее:

• Надежно ли сидит реставрация;
• Показывает ли он какое-либо заметное покачивание;
• Не был ли поднят слишком толстый слой пасты;
• Есть ли несоответствующая точечная нагрузка;
• Получили ли сложные структуры адекватную поддержку;
• Разделены ли соседние реставрации соответствующим расстоянием.

Спекающая паста может эффективно функционировать только в том случае, если сама реставрация установлена ​​надежно.

6.5 Следуйте инструкциям производителя.

Различные марки спекающей пасты могут различаться по составу, термостойкости, показаниям и требованиям к очистке после спекания.

Поэтому следует соблюдать инструкции по эксплуатации и технические требования производителя печи. Обычную пасту или непроверенные материалы не следует использовать в качестве заменителей.

7. Заключение

Основная функция спекающей пасты из диоксида циркония – создание термостойкого вспомогательного слоя между реставрацией из диоксида циркония и лотком для спекания или опорной конструкцией.

Он работает через следующие механизмы:

• Изолирование прямого контакта и снижение высокотемпературной адгезии;
• Снятие межфазных ограничений во время усадки при спекании;
• Обеспечение вспомогательной поддержки сложных конструкций и уменьшение обрушения или деформации;
• Более равномерное распределение контактного давления и снижение концентрации локализованного напряжения.

Важно понимать, что спекающая паста не является основным компонентом спекания диоксида циркония и не может заменить соответствующую конструкцию реставрации, правильное расположение опоры или стандартизированный протокол спекания.