Золото

Малышев В.М., Румянцев Д.В.

Металлургия, 1979 г.

СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЕ  СПЛАВЫ ЗОЛОТА

Традиционно значительное потребление золота в стоматологии. Даже в такой экономно расходующей драгоценные металлы стране, как Япония, ежегодный расход золота в этой отрасли составляет 7% от общего объема промышленного потребления, т. е. порядка 91 т в год [28].

Несмотря на известные косметические преимущества пластмасс, они не в состоянии вытеснить драгоценные металлы из области стоматологии вследствие их высокой коррозионной стойкости к химическим воздействиям в полости рта. В зубоврачебной технике главным образом применяют сплавы драгоценных металлов, сочетающие коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами.

Для консервации зубов при заполнении каверн часто применяют золотую фольгу. Прокаленные листки длиной 3—5 мм помещаются в каверне зуба и уплотняются с помощью молотка. При этом происходит холодное сваривание слоев золота и формирование компактного заполнения, идеально соответствующего форме каверны. Для этих целей используют также золотоплатиновый композиционный материал, содержащий до 40% Pl. При этом заготовку для производства фольги получают прокаткой или холодной ковкой, а также гальваническим осаждением золота на платиновый лист. Такая фольга тверже чисто золотой и предпочтительней с точки зрения стойкости   к  истиранию.   В   последнее время для заполнения каверн чаще применяют кристаллическую губку из чистого золота, получаемую химическим способом.

Для изготовления коронок и зубных протезов в настоящее время можно использовать большое количество сплавов цветного и белого золота, содержащего 55—90% Аu. В качестве легирующих добавок применяют серебро, медь, никель, платину, палладий и цинк. Соотношение легирующих компонентов определяет механические свойства, цвет сплавов и способность к дисперсионному твердению при старении. Состав сплава определяет режим термообработки, при котором достигаются оптимальные механические свойств. Сплав Au—Ag—Сu—Pd—Zn с 10% (ат.) Pd достигает максимальной прочности после старения при 450° С в течение 15 мин (рис. 199). Увеличение содержания палладия до 25% (ат.) сопровождается ростом % после старения до 105 кгс/мм². Добавки платины также сопровождаются значительным увеличением твердости и прочности сплавов.

Разработано большое количество стоматологических золотых сплавов,

которые подразделяются на литейные, деформируемые и припои.

В настоящее время литейные сплавы благодаря высокому уровню техники литья по выплавляемым моделям применяются чаще, чем деформируемые. Интересно отметить, что развитие технологии прецизионного литья золотых сплавов обязано стоматологам, их опыт был впоследствии перенят ювелирами.

Д. Эйк с сотрудниками [319 ] проанализировал состав, %, литейных и деформируемых стоматологических сплавов и определил четыре характерных тип а литейных сплавов:

В сплавах I типа практически не содержится платины и палладия. В сплавах II типа содержание палладия больше, чем платины, а у сплавов III типа, наоборот, платины больше, чем палладия. В сплавах IV типа содержится самое оольшое количество платины и палладия. Содержание серебра во всех случаях примерно одинаково, а платины и палладия растет от сплавов первого типа к четвертому. Известно, что содержание меди оказывает большое влияние на эффективность дисперсионного твердения. Ее содержание также растет от сплавов I типа к IV. Поэтому сплавы IV типа самые твердые. По механическим свойствам цветные литейные стоматологические сплавы делятся на мягкие, средней твердости, твердые и особотвердые (табл. 46).

Из данных табл. 46 следует, что-твердость сплавов растет от 1 типа к IV, а пластичность уменьшается. Сплавы I типа (мягкие) имеют низкую твердость, высокую пластичность и легко деформируются. Сплавы II типа имеют несколько более высокие твердость и предел пропорциональности, чем сплавы I типа. Они также легко деформируются и используются при средних напряжениях . Сплавы III типа способны к дисперсионному твердению при охлаждении отливки. При этом заметно изменяются их твердость и δ. Наиболее твердые и упрочняемые термообработкой — сплавы IV типа. Эти сплавы часто используют при получении отливок значительного размера.

Помимо сплавов цветного золота, стоматологи применяют и литейные сплавы белого золота, которые бывают двух типов: твердые и особо твердые. Ниже приведен химический состав этих сплавов, определяли с помощью электронного микрозонда [320]. Для сплавов, не содержащих платины, было установлено обогащение осей дендритов и объемов зерен серебром и палладием, а междендритных областей и границ зерен —медью. В сплавах, содержащих платину, последняя сегрегировала вместе с серебром и медью в противоположность палладию. Не подтверждены данные о большей гомогенности золотых сплавов с мелкозернистой структурой.

Деформируемые стоматологические сплавы имеют несколько более высокие прочностные свойства и пластичность, чем литейные сплавы, однако используют их в меньшей степени, чем литейные сплавы. По химическому составу их можно разделить на не содержащие или содержащие небольшое количество никеля и содержащие до 2% Ni.

В сплавах I типа меньше серебра и больше платины и палладия, чем в сплавах II типа. Так же как литейные сплавы, деформируемые сплавы упрочняются в результате старения.

Современным развитием старой технологии является разработка сплавов для вжигания в керамику. Для этого необходимы материалы с механическими и физическими свойствами, близкими к соответствующим свойствам керамики. Необходимо также хорошее сцепление керамики с металлическими сплавами.

Отсюда следует, что современные литейные сплавы для стоматологии содержат больше золота, меньше платины и не содержат никеля. При таком сочетании сплав нечувствителен к температурным воздействиям.

Некоторые стоматологические изделия вследствие их сложности не удается изготовить в один прием отливкой и приходится применять пайку отдельных деталей. Поэтому для каждой группы сплавов существует минимум два припоя, температура пайки которых различается на 50— 100° С. Содержание драгоценных металлов и, следовательно, цвет припоя подбирают в соответствии с цветом паяемого сплава. Температуру плавления понижают добавками олова, цинка и кадмия. Припои для пайки золотых стоматологических сплавов содержат золото, серебро, медь, 2—3% Sn, и 2—4% Zn. Их свойства зависят от соотношения основных компонентов (Au, Ag, Сu) в сплаве

Для пайки белого золота в состав припоев вместо меди вводят никель. Температуру пайки можно варьировать содержанием меди и серебра. Вообще говоря, припои с высоким содержанием серебра лучше растекаются по паяемому металлу, чем припои с высоким содержанием меди. Однако для точечной пайки предпочтительнее припои с повышенным содержанием меди. Предел прочности припоя должен примерно соответствовать пределу прочности паяемого сплава. Твердость и прочность растут с уменьшением содержания золота в припое. Поэтому пайку швов, подвергающихся значительным напряжениям, производят припоями с относительно низким содержанием золота.