Λύσεις — Κεφάλαιο 9 (Ερωτήσεις σελ. 184) – ΟΔΟΝΤΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 9 (Ερωτήσεις σελ. 184)

Απαντήσεις στις 11 ερωτήσεις του κεφαλαίου 9.

Ερώτηση 1 — Περιεχόμενο σκόνης πορσελάνης

Ερώτηση: Τι περιέχει η σκόνη της πορσελάνης;

Απάντηση:

• Η οδοντιατρική πορσελάνη παράγεται με βιομηχανική επεξεργασία ορυκτών του πυριτίου και της αργίλου και κυκλοφορεί σε μορφή σκόνης, που αναμιγνύεται με ειδικό υγρό (ή απεσταγμένο νερό) σε πολτό. Η σκόνη της πορσελάνης περιέχει, σε ποσοστό 90 % κυρίως, άστριο, καολίνη, χαλαζία και αλουμίνα (Al₂O₃) (Ανακεφαλαίωση, σελ. 182). Ακόμη περιέχει και άλλες ουσίες, οι οποίες προσδίδουν στην πορσελάνη κατάλληλες ιδιότητες, όπως χαμηλή θερμοκρασία τήξης, σκληρότητα κ.λπ.: τα μεσόχωρα ή αρτύματα κράσης (ανυδρίτης βόρακα, οξείδιο μαγνησίου, οξείδιο λιθίου, πυριτικό κάλιο — ρυθμίζουν τήξη και ΣΘΔ), τα υλικά εφυάλωσης (θρυμματισμένο διαφανές γυαλί) και διάφορες χρωστικές (μεταλλικά οξείδια — πράσινες, κόκκινες, μπλε) (σελ. 169-173). Κατά την όπτηση το νερό-υγρό φεύγει, οι κόκκοι συμπλησιάζουν και η πορσελάνη συρρικνώνεται.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά 90 % άστριο, καολίνη, χαλαζία και αλουμίνα· επιπλέον μεσόχωρα/αρτύματα κράσης (βόρακας, MgO, Li₂O, πυριτικό κάλιο), υλικά εφυάλωσης και χρωστικές που ρυθμίζουν τήξη, σκληρότητα, χρώμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Βασική σύνθεση οδοντιατρικής πορσελάνης

Ερώτηση: Ποια είναι η βασική σύνθεση της οδοντιατρικής πορσελάνης;

Απάντηση:

• Η οδοντιατρική πορσελάνη έχει διαφορετική σύσταση από την κοινή (Πίνακας 9.1, σελ. 169): καολίνης 0-3 % (κοινή 40-60 %), χαλαζίας 10-30 % (κοινή 10-30 %), άστριος 70-80 % (κοινή 15-35 %) — δηλαδή ο άστριος είναι το κύριο συστατικό της (στην κοινή ο καολίνης). Επιπλέον περιέχει αλουμίνα (Al₂O₃), μεσόχωρα (αρτύματα κράσης), υλικά εφυάλωσης και χρωστικές (σελ. 169-170). Ρόλοι: ο καολίνης (ένυδρο πυριτικό αργίλιο) δίνει πλαστικότητα-αδιαφάνεια, ο χαλαζίας (SiO₂) είναι ο πυριάντοχος σκελετός, ο άστριος (λευκίτης — άλας καλίου) λιώνει και σχηματίζει την υαλώδη φάση που συγκρατεί τα υπόλοιπα και δίνει διαφάνεια, ρυθμίζοντας τον ΣΘΔ, η αλουμίνα αυξάνει την αντοχή και δίνει αδιαφάνεια. Παράδειγμα σύνθεσης πορσελανών υψηλού-μέσου σημείου τήξης: καολίνης 4 %, χαλαζίας 15 %, άστριος 81 % (σελ. 177).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Καολίνης 0-3 %, χαλαζίας 10-30 %, άστριος 70-80 % (κύριο συστατικό — λευκίτης), συν αλουμίνα, μεσόχωρα, υλικά εφυάλωσης, χρωστικές· αντίθετα η κοινή πορσελάνη έχει καολίνη 40-60 %.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Τύποι πορσελάνης για μεταλλοκεραμική

Ερώτηση: Ποιοι τύποι οδοντιατρικής πορσελάνης, χρησιμοποιούνται στην κατασκευή της μεταλλοκεραμικής;

Απάντηση:

• Η οδοντιατρική πορσελάνη για μεταλλοκεραμική αποτελείται από τους παρακάτω βασικούς τύπους (σελ. 174-176): 1. Αδιαφάνεια (Opaque) — τοποθετείται σε δύο επιστρώσεις στον μεταλλικό σκελετό· καλύπτει το χρώμα του μετάλλου, συνδέεται-διαβρέχει τη μεταλλική επιφάνεια, εξισορροπεί τον συντελεστή θερμικής διαστολής και παίζει τον σπουδαιότερο ρόλο στον δεσμό μετάλλου-πορσελάνης. 2. Οδοντίνη ή σώμα (Dentin/body) — χτίζεται πάνω στην αδιαφάνεια και αναπαριστά οπτικά τη φυσική οδοντίνη· μπορεί να δεχθεί χρωστικές (stains/modifiers: πορτοκαλί, καστανό, κίτρινο, μπλε, γκρι). 3. Αδαμαντίνη ή διαφάνεια (Enamel/Translucency) — συμπληρώνει το κοπτικό-μασητικό τριτημόριο και δίνει την τελική μορφολογία· η πιο ημιδιαφανής, με πολύ γυαλί, χαμηλής θερμοκρασίας· πάχος-βαθμός επηρεάζουν τη φωτεινότητα. 4. Χρωστικές (Stains) — επιφανειακές, με υψηλή περιεκτικότητα μεταλλικών οξειδίων, για τις φυσικές χρωματικές ιδιαιτερότητες. Εκτός από αυτούς, υπάρχουν πορσελάνες εξειδικευμένων χρήσεων: εφυάλωσης (επιφανειακό στρώμα-γυαλάδα, ψήσιμο χωρίς κενό λίγο πάνω από το προηγούμενο) και αυχένα/αυχενικού ορίου (καλύπτει το μεταλλικό αυχενικό όριο, πολύ μικρή συρρίκνωση), που ανήκουν στις χαμηλής τήξης. Τα επανειλημμένα ψησίματα πρέπει να αποφεύγονται (αλλάζουν ΣΘΔ και δομή).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αδιαφάνεια (opaque), οδοντίνη/σώμα (dentin), αδαμαντίνη/διαφάνεια (enamel), χρωστικές (stains)· επιπλέον ειδικές: πορσελάνη εφυάλωσης και πορσελάνη αυχένα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Ταξινόμηση οδοντιατρικών πορσελανών

Ερώτηση: Πώς ταξινομούνται οι οδοντιατρικές πορσελάνες;

Απάντηση:

• Οι οδοντιατρικές πορσελάνες ταξινομούνται ανάλογα με τον τρόπο επεξεργασίας ή τη χρήση τους (σελ. 176-177). Α. Ανάλογα με το σημείο τήξης: 1. με υψηλό σημείο τήξης (1200-1400 °C), 2. με μέσο (1100-1300 °C), 3. με χαμηλό (850-1100 °C), 4. με πολύ χαμηλό (< 850 °C). Β. Ανάλογα με τον σκοπό για τον οποίο προορίζονται: 1. πορσελάνες για την κατασκευή στεφανών Jacket, 2. για την κατασκευή ενθέτων, επενθέτων και όψεων, 3. διορθωτικές πορσελάνες, 4. κεραμικά χρώματα, 5. πορσελάνες για μεταλλοκεραμική. Οι υψηλού-μέσου σημείου τήξης χρησιμοποιούνται για δόντια ολικών οδοντοστοιχιών και στεφάνες jacket· οι χαμηλού έχουν επικρατήσει στη μεταλλοκεραμική· οι πολύ χαμηλού για στεφάνες-γέφυρες και ιδίως με τιτάνιο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά σημείο τήξης: υψηλό 1200-1400 °C, μέσο 1100-1300, χαμηλό 850-1100, πολύ χαμηλό < 850. Κατά σκοπό: στεφανών Jacket, ενθέτων-επενθέτων-όψεων, διορθωτικές, κεραμικά χρώματα, μεταλλοκεραμικής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 — Πορσελάνες χαμηλού σημείου τήξης

Ερώτηση: Τι γνωρίζετε, για τις πορσελάνες χαμηλού σημείου τήξεως;

Απάντηση:

• Οι πορσελάνες αυτές έχουν σημείο τήξης 850-1100 °C. Λαμβάνονται από τις πορσελάνες υψηλού σημείου τήξης, όταν προστεθεί σε αυτές οξείδιο του βορίου ή οξείδιο του λιθίου (μεσόχωρα που μειώνουν τη θερμοκρασία τήξης) και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στεφανών και γεφυρών. Παρουσιάζουν μείωση του οξειδίου του πυριτίου. Οι σύγχρονες οδοντιατρικές πορσελάνες χαμηλού σημείου τήξης έχουν επικρατήσει και χρησιμοποιούνται ευρύτατα στην κατασκευή μεταλλοκεραμικών εργασιών (η θερμοκρασία όπτησής τους είναι αρκετά κάτω από το διάστημα τήξης των κραμάτων μεταλλοκεραμικής). Είναι λεπτόκοκκες και καλά ομοιογενοποιημένες και συμβάλλουν στην αισθητική απαίτηση της σταθερότητας του χρώματος και της ημιδιαφάνειας (σελ. 177-178). Στην κατηγορία αυτή ανήκουν και οι ειδικές πορσελάνες εφυάλωσης και αυχενικού ορίου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σημείο τήξης 850-1100 °C, από τις υψηλής τήξης με προσθήκη οξειδίου βορίου ή λιθίου (λιγότερο SiO₂)· για στεφάνες-γέφυρες· έχουν επικρατήσει στη μεταλλοκεραμική· λεπτόκοκκες, ομοιογενείς, σταθερό χρώμα και ημιδιαφάνεια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 — Πορσελάνες πολύ χαμηλού σημείου τήξης

Ερώτηση: Τι γνωρίζετε, για τις πορσελάνες πολύ χαμηλού σημείου τήξεως;

Απάντηση:

• Οι πορσελάνες αυτές έχουν σημείο τήξης μικρότερο από 850 °C. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στεφανών και γεφυρών. Σημαντική είναι η χρήση τους με το τιτάνιο και με τα κράματα του τιτανίου (σελ. 178), γιατί εμφανίζουν: α) χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής (ελάχιστα μικρότερο από αυτόν του τιτανίου) — όπως απαιτείται για σταθερό μεταλλοκεραμικό δεσμό, και β) χαμηλή θερμοκρασία όπτησης, με αποτέλεσμα τη μειωμένη δημιουργία οξειδίων του τιτανίου, τα οποία αποδυναμώνουν την ένωση με την πορσελάνη. Με το τιτάνιο δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν πορσελάνες που περιέχουν αρκετή ποσότητα λευκίτη, γιατί αυτός αυξάνει τη θερμική διαστολή της πορσελάνης (ο λευκίτης-άστριος ρυθμίζει τον ΣΘΔ).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σημείο τήξης < 850 °C· για στεφάνες-γέφυρες και κυρίως για τιτάνιο-κράματά του: χαμηλός ΣΘΔ (ελάχιστα μικρότερος του Ti) και χαμηλή όπτηση με λιγότερα οξείδια· χωρίς πολύ λευκίτη (αυξάνει τη διαστολή).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 — Αντοχή στην κάμψη

Ερώτηση: Τι γνωρίζετε, για την αντοχή της πορσελάνης στην κάμψη;

Απάντηση:

• Η πορσελάνη εμφανίζει χαμηλή αντοχή στην κάμψη, με αποτέλεσμα να θεωρείται εύθραυστο υλικό (σελ. 179) — είναι ψαθυρό υλικό χωρίς ολκιμότητα, και οι τάσεις λυγισμού που συνοδεύουν την κάμψη του μεταλλικού σκελετού την κάνουν εξαιρετικά ευαίσθητη (κεφ. 8). Έχει βρεθεί ότι τις μικρότερες αντοχές στην κάμψη παρουσιάζουν οι πορσελάνες για την οδοντίνη και την αδαμαντίνη, και τη μεγαλύτερη η αδιαφάνεια. Η μικρή αντοχή στην κάμψη (και στον εφελκυσμό) είναι από τα βασικά μειονεκτήματα της πορσελάνης (§ 9.10)· γι' αυτό οι μεταλλοκεραμικές γέφυρες σχεδιάζονται με άκαμπτο σκελετό (διπλασιασμός πάχους → 8× αντοχή κάμψης, βασικά κράματα με διπλάσιο μέτρο ελαστικότητας), η αλουμίνα αυξάνει την αντοχή εμποδίζοντας τη διάδοση ρωγμών, και αποφεύγονται τα επανειλημμένα ψησίματα και η απότομη ψύξη. Αντίθετα, στη θλίψη η αντοχή της είναι μεγάλη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Χαμηλή — εύθραυστο υλικό· τη μικρότερη αντοχή έχουν οι πορσελάνες οδοντίνης και αδαμαντίνης, τη μεγαλύτερη η αδιαφάνεια· απαιτεί άκαμπτο σκελετό, αλουμίνα βοηθά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 8 — Αντοχή στον εφελκυσμό

Ερώτηση: Τι γνωρίζετε, για την αντοχή της πορσελάνης στον εφελκυσμό;

Απάντηση:

• Η οδοντιατρική πορσελάνη παρουσιάζει μικρή αντοχή στον εφελκυσμό, λόγω της ανώμαλης επιφάνειάς της (πόροι) και των μικροσκοπικών ρωγμών που σχηματίζονται κατά την ψύξη της. Αυτό συμβαίνει γιατί η εξωτερική επιφάνεια κατά την ψύξη στερεοποιείται πρώτη και βρίσκεται σε θλιπτική τάση, ενώ ο πυρήνας είναι θερμός και βρίσκεται σε εφελκυστική τάση· η διαφορά αυτή των τάσεων δημιουργεί ρωγμές — γι' αυτό η πορσελάνη δεν πρέπει να ψύχεται απότομα. Επίσης τα επανειλημμένα ψησίματα μειώνουν την αντοχή της. Η αλουμίνα αυξάνει την αντοχή της πορσελάνης, γιατί εμποδίζει τη διάδοση των ρωγμών μέσα στη μάζα της (πορσελάνες με αλουμίνα έχουν διπλάσιο όριο θραύσης) (σελ. 178). Η αντοχή στη θλίψη είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι στον εφελκυσμό ή την κάμψη, γιατί υπό θλίψη δεν διαδίδονται ρωγμές· γι' αυτό η πορσελάνη μεταλλοκεραμικής τοποθετείται υπό ελαφρά θλίψη (ΣΘΔ λίγο μικρότερος από το μέταλλο).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μικρή, λόγω πόρων και μικρορωγμών από τις τάσεις της ψύξης (επιφάνεια σε θλίψη, πυρήνας σε εφελκυσμό) → όχι απότομη ψύξη· επανειλημμένα ψησίματα τη μειώνουν· η αλουμίνα την αυξάνει εμποδίζοντας τη διάδοση ρωγμών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 9 — Πλεονεκτήματα πορσελάνης

Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα της πορσελάνης;

Απάντηση:

• Πλεονεκτήματα της οδοντιατρικής πορσελάνης (§ 9.9, σελ. 181): 1. Αποδίδει με μεγάλη ακρίβεια την απόχρωση των φυσικών δοντιών (άριστη αισθητική — διαφάνεια, ημιδιαφάνεια, χρωστικές). 2. Είναι βιοσυμβατό υλικό. 3. Λειτουργεί ως μονωτικό υλικό και προστατεύει το δόντι από τα θερμικά ερεθίσματα, γιατί είναι κακός αγωγός της θερμότητας. 4. Έχει μεγάλη αντοχή στη θλίψη. 5. Έχει μεγάλη σκληρότητα (αντοχή στην αποτριβή). 6. Το χρώμα της παραμένει σταθερό με την πάροδο του χρόνου (σε αντίθεση με τις ρητίνες).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ακριβής απόδοση της απόχρωσης των δοντιών, βιοσυμβατή, θερμομονωτική (κακός αγωγός θερμότητας), μεγάλη αντοχή στη θλίψη, μεγάλη σκληρότητα, σταθερό χρώμα στον χρόνο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 10 — Μειονεκτήματα πορσελάνης

Ερώτηση: Ποια τα μειονεκτήματα της πορσελάνης;

Απάντηση:

• Μειονεκτήματα της οδοντιατρικής πορσελάνης (§ 9.10, σελ. 181): 1. Κατά την όπτησή της συρρικνώνεται αρκετά (απώλεια υγρού, συμπλησίαση κόκκων — η συστολή εξαρτάται από τη συμπύκνωση και τη σύνθεση), γεγονός που απαιτεί υπερδιαστασιολόγηση στο χτίσιμο. 2. Εμφανίζει μικρή αντοχή στην κάμψη και στον εφελκυσμό — εύθραυστο, ψαθυρό υλικό (πόροι, μικρορωγμές ψύξης), γι' αυτό χρειάζεται άκαμπτο σκελετό και αποφυγή επανειλημμένων ψησιμάτων, απότομης ψύξης και τροχίσματος μετά την υαλοποίηση. 3. Λόγω της μεγάλης σκληρότητάς της μπορεί να προκαλέσει αποτριβή στους ανταγωνιστές, ιδιαίτερα όταν υπάρχουν πρόωρες επαφές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σημαντική συρρίκνωση στην όπτηση, μικρή αντοχή σε κάμψη και εφελκυσμό (εύθραυστη), αποτριβή των ανταγωνιστών λόγω μεγάλης σκληρότητας (πρόωρες επαφές).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 11 — Σύγχρονα ολοκεραμικά συστήματα

Ερώτηση: Αναφέρατε, ονομαστικά, ποια σύγχρονα συστήματα ολοκεραμικών στεφανών γνωρίζετε;

Απάντηση:

• Τα αισθητικά προβλήματα του μεταλλικού σκελετού (χρώμα μετάλλου) οδήγησαν στην κατασκευή αποκαταστάσεων χωρίς μεταλλικό σκελετό — ολοκεραμικά συστήματα, που συνήθως βασίζονται σε ανθεκτικό πυρήνα από πορσελάνη υψηλής αντοχής, πάνω στον οποίο χτίζεται η αποκατάσταση με πορσελάνη χαμηλού σημείου τήξης (σελ. 180). Τα σημαντικότερα ολοκεραμικά συστήματα είναι: 1. Σύστημα In-Ceram, 2. Υαλοκεραμική (π.χ. σύστημα Dicor), 3. Σύστημα Hi-Ceram, 4. Σύστημα IPS-Empress, 5. Συστήματα Cad-Cam (σελ. 181).

Σύνοψη: (ενδεικτική) In-Ceram, υαλοκεραμική (π.χ. Dicor), Hi-Ceram, IPS-Empress, συστήματα Cad-Cam.

Κριτήρια αξιολόγησης: