Мета́ллы —определённая группа элементов которая вступает в химическую реакцию с неметаллами, отдают им свои внешние электроны.
Металлические сплавы-это макроскопически однородные системы, состоящие из двух или более металлов с характерными металлическими свойствами.
Сплавом- называется вещество полученное путем сплавления двух или более элементов.
29. Механическая смесь
Механическая смесь - это сплав, состоящий из двух или нескольких веществ ( компонентов), которые не взаимодействуют между собой. При образовании механической смеси новые кристаллические решетки не образуются, как это происходит в химических соединениях и твердых растворах.
механические смеси не происходит химического взаимодействия в твердом состоянии между компонентами и простыми веществами образующими сплав. Тогда строением сплава являются механической смесью отдельных частиц, зеррин обоих компонентов (сурьма свинец, кадмий и висмут). Механическая смесь компонентов образуется тогда, когда последний неспособен взаимному растворению в твердом состоянии и не вступает в химическую реакцию с образованием соединения.
Химическое соединение - это вещество, состоящее из двух или нескольких типов атомов или ионов, соединенных в молекулу; поэтому его можно разложить на два или несколько более простых веществ.
химические соединения. составляющие сплава вещества могут вступать в химическое взаимодействие образуя химическое соединение или взаиморастворяться друг в друге образуя растворы.
Твердые растворы-фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решётке
Ликвация-свойство сплавов распадаться при переходе из жидкого в твердое состояние на составные части или отдельные соединения, которые имеют различные точки плавления
Физические свойства металлов и сплавов – блеск, плотность, температура плавления, теплопроводность, теплоемкость, электропроводность, магнитные свойства, расширяемость при нагревании и фазовых превращениях.
-Блеск – способность поверхности металла и сплава направленно отражать световой поток.
-Плотность – масса единицы объема металла или сплава. Величину, обратную плотности, называют удельным объемом.
-Температура плавления – это температура, при которой металл или сплав целиком переходит в жидкое состояние.
-Теплопроводность – количество теплоты, проходящее в секунду через сечение в 1см2, когда на расстоянии в 1см изменение температуры составляет в 10С.
-Теплоемкость – количество теплоты, необходимой для повышения температуры тела на 10С.
-Электрическая проводимость – величина, обратная электрическому сопротивлению.
Механические свойства металлов и сплавов –прочность, твердость, упругость, пластичность, ударная вязкость, ползучесть, усталость.
-Прочностью называют сопротивление металла или сплава деформации и разрушению под действием механических нагрузок.
-Твердостью называют способность металла или сплава оказывать сопротивление прониканию в него другого более твердого тела.
-Упругостью называют способность металла или сплава изменять свою первоначальную форму под действием внешней нагрузки и восстанавливать ее после прекращения действия нагрузки
-Пластичностью называют способность металла или сплава, не разрушаясь, изменять форму под действием нагрузки и сохранять эту форму после ее снятия
-Ударной вязкостью называют способность металла или сплава сопротивляться действию ударных нагрузок.
-Ползучестью называют свойство металла или сплава медленно и непрерывно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки (особенно при повышенных температурах).
-Усталостью называют постепенное разрушение металла или сплава при большом числе повторно-переменных нагрузок, а свойство выдерживать эти нагрузки называют выносливостью.
Технологические свойства металлов и сплавов – ковкость, свариваемость, прокаливаемость, склонность к обезуглероживанию, обрабатываемость резанием, жидкотекучесть, закаливаемость. Они характеризуют способность металлов и сплавов обрабатываться различными методами. Кроме того, они позволяют определить, насколько экономически эффективно можно изготовить изделие.
-Ковкость – способность металла и сплава обрабатываться путем пластического деформирования.
-Свариваемость – способность металла и сплава образовывать неразъемное соединение, свойства которого близки к свойствам основного металла (сплава).
-Прокаливаемость – способность металла и сплава закаливаться на определенную глубину.
-Склонность к обезуглероживанию металла и сплава – возможность выгорания углерода в поверхностных слоях изделий из сплавов и сталей при нагреве в среде, содержащей кислород и водород.
-Обрабатываемость резанием – поведение металла и сплава под воздействием режущего инструмента.
-Жидкотекучесть – способность расплавленного металла и сплава заполнять литейную форму.
-Закаливаемость – способность металла и сплава к повышению твердости при закалке (нагрев и быстрое охлаждение).
Нержавеющая хромоникелевая сталь - это сплав, основными элементами которого являются железо, хром и никель. Для обозначения марки стали применяют цифровые и буквенные обозначения, которые отражают вид и процентное содержание легирующего элемента. то сплав блестящего цвета. Плотность - около 7,6. Температура плавления - около 1450°С. Из него делают гильзы (заготовки) для штампованных коронок.
Состав никель-хромовых сплавов в стоматологии: • никель 70—80% • хром 15—20% • следовые металлы.
Свойства никель-хромовых сплавов в стоматологии: • связь с фарфором • типовое соответствие • ковкость • прочность меньше, чем у кобальто-никелевого сплава • никель — это потенциальный канцероген и аллерген.
Использование никель-хромовых сплавов в стоматологии: коронки и мосты.
Cr-Ni, Ni-Cr, сплавы. В результате закалки твердость уменьшается. Нагрев до 1050-1100 градусов вызывает растворение карбидов Cr в сплаве, а быстрое охлаждение фиксирует состояние пересыщенного твердого раствора, медленное охлаждение недопустимо, так как при этом возможно выделение карбидов Cr , приводящие к ухудшению пластичности и коррозионной стойкости. Состав: 0,1% С , не менее 18% Cr, Ni добавляется к сплаву для повышения пластичности, ковкости и вязкости (8% никеля).
Основу КХС составляет кобальт, хром и никель. С целью улучшения структуры сплава и его свойств добавляются легирующие элементы: молибден, марганец, железо и даже вольфрам. Кобальтохромовые сплавы имеют, в среднем, плотность - 8,3, температуру плавления 1400°С, твердость по Бринеллю 370 кгс/мм2. Усадка КХС колеблется в пределах 1.8 - 2,0%. Сплав прочный, обладает хорошей текучестью, хорошо штампуется.Полированная поверхность в обычных условиях не тускнеет. Сплав не коррозируется. Эти качества, дополненные хорошей текучестью в расплавленном состоянии, позволяет создавать легкие ажурные детали. Применяется для изготовления каркасов бюгельных протезов различной сложности, съемных шинирующих конструкций и других протезов и аппаратов.
Co-Cr сплавы. Низкая плотность, высокая упругость, хорошая текучесть, высокая стойкость к окислению и коррозиин.( могут вызывать аллергию и токсические реакции). Составь: не менее 85% Cr, Co. Вязкость 2 раза выше, чем сплавов золота. Хорошие литейные и антикоррозийные свойства. Используются для изготовления каркасов, протезов, базисов съемных протезов. Минусы-высокая температура плавления.
Сплавы серебра и палладия
Сплав Щ-250 содержит 24,5% палладия, 72,1% серебра. Выпускается в виде дисков диаметром 18, 20, 23, 25 мм и полос толщиной 0,3 мм.
Сплав ПД-190 включает 18,5% палладия, 78% серебра. Выпускается в виде дисков толщиной 1 мм при диаметре 8 и 12 мм и лент толщиной 0,5; 1,0 и 1,2 мм.
Сплав ПД-150 содержит 14,5% палладия и 84,1 % серебра, а сплав ПД-140 - соответственно 13,5% и 53,9%.
Кроме серебра и палладия, сплавы содержат небольшие количества легирующих элементов (цинк, медь), а для улучшения литейных качеств в сплав добавляют золото.
По физико-механическим свойствам они напоминают сплавы золота, но уступают им по коррозионной стойкости и темнеют в полости рта, особенно при кислой реакции слюны. Эти сплавы пластичные, ковкие. Применяются при протезировании вкладками, коронками и мостовидными протезами.
Паяние серебряно-палладиевых сплавов проводится золотым припоем.
Отбелом служит 10-15% раствор соляной кислоты.
Компанией «ЗМ» (США) из эластичного сплава серебра и олова освоен выпуск стандартных временных коронок Изо-Форм для защиты моляров и премоляров после их препарирования. Такие коронки не только легко поддаются обработке, но также легко растягиваются и изменяют свою форму при сохранении прочности.
Чистое золото - мягкий металл. Для повышения упругости и твердости в его состав добавляются так называемые лигатурные металлы - медь, серебро, платина. Сплавы золота различаются по проценту его содержания.
СПЛАВ ЗОЛОТА 900-Й ПРОБЫ
ПРИМЕНЕНИЕ: используется для изготовления штампованных коронок и частей мостовидных протезов.
СОСТАВ:90% золота, 4% серебра, 6% меди.
СВОЙСТВА:температура плавления равна 1063°С. Медь придает механическую прочность, вязкость, твердость сплава, углубляет цвет сплава. Сплав обладает большой пластичностью, вязкостью, жидкотекучестью в расплавленном состоянии, легко поддается штамповке, ковке и другим методам механической обработки под давлением, а также литью. Сплав имеет невысокую твердость и легко подвергается истиранию
СПЛАВ ЗОЛОТА 750-Й ПРОБЫ
ПРИМЕНЕНИЕ:для изготовления каркасов бюгельных протезов, кламмеров, вкладок.
СОСТАВ: 75% золота, по 8% меди и серебра, 9% платины.
СВОЙСТВА:сплав обладает высокой упругостью и малой усадкой при литье. Эти качества приобретаются за счет добавления платины и увеличения количества меди.
СПЛАВ ЗОЛОТА 750-Й ПРОБЫ
служит припоем, когда в него добавляется 5-12%кадмия. Последний снижает температуру плавления припоя до 800С. Это дает возможность расплавлять его, не оплавляя основные дтали протеза.
В стоматологии применяют как чистый титан (99,5%), так и его сплавы. титан в стоматологии Чистый титан .Для литья и фрезерования применяют сплавы титана, алюминия и ванадия (90-6-4% соответственно). И сплав титана с алюминием и ниобием (87-6-7%).
Сплавы титана лёгкие и удивительно прочные. Но тугоплавкие и тяжелые в обработке. В ортодонтии, для изготавления дуг применяют сплавы титана, ванадия и алюминия (75-15-10%).Сначала появились соединения первого поколения, имевшие промышленное происхождение. В них содержались ванадий и алюминий, которые негативно влияют на вживление имплантата в живые ткани, так что от этих соединений сейчас постепенно отказываются. Большие надежды возлагают на соединения второго поколения, в основном на сплав титана с ниобием. Такой сплав весьма устойчив к воздействию хлора, а также более прочный и пластичный, что делает его еще более удобным для имплантации. Не менее хороши и сплавы третьего поколения, с добавлением циркония, молибдена и тантала – они делают имплантаты максимально совместимыми с тканями человека, однако стоят несколько дороже сплавов второго поколения.
При переходе металла из расплавленного состояния в твердое выделяют три периода усадки: усадка в жидком состоянии, усадка в период затвердевания и усадка в твердом состоянии. 1. Усадка металла в жидком состоянии, т.е. в состоянии от температуры заливки его в форму до появления первых кристаллов, характеризуется снижением поверхности жидкого металла в форме, в следствии уменьшения объема сплава при охлаждении. Чем выше начальная температура металла, тем большее снижение уровня поверхности расплава в воронке формы для литья.
2. Усадка в период затвердения характеризуется непрерывным увеличением количества твердеющего металла и уменьшением количества его жидкой части. Затвердевание (кристаллизация) металла сначала начинается там, где наиболее низкая температура, то есть в участках соприкосновения его со стенками формы. Объем усадочных раковин зависит от величины усадки, которая в свою очередь находится в прямой зависимости от величины отливки, степени нагрева расплава и его физико-химических свойств. На образование усадочных раковин влияет теплопроводность формы и скорость охлаждения отливки. При искусственно замедленном охлаждении отливки можно достичь такого положения, при котором в период затвердевания усадочные микрораковины будут равномерно размещены по всему сечению отливки. При этом в разрезе или сломе деталь будет казаться хорошо отлитой, в то время как ее механические свойства действительности снижены, а плотность уменьшена.
3. Усадка в твердом состоянии. Этот период характеризуется упорядоченным расположением атомов в кристаллической решетке. Размеры этой решетки с понижением температуры уменьшается. Для компенсации этой усадки следует использовать формовочные массы, имеющие достаточный коэффициент термического расширения. Компенсация усадки металлов при литье достигается использованием технологических способов: 1. Изготовление моделей, которые выплавляются увеличенными на величину усадки размеров. Это достигается применением компенсационных лаков. При твердении лак дает пленку определенной толщины, которая соответствует величине усадки определенного сплава. 2. Применение материала типа «Адепта» для моделирования репродукций каркасов цельнолитых коронок. При этом внутренний колпачок толщиной 0,1 мм выполняет ту же функцию, что и компенсационный лак. 3. Литье каркасов съемных на моделях с огнеупорной массы. Расширение модели компенсирует усадку сплава при отливке. 4. Построение литниковой системы с созданием резервных муфт, которые обеспечивают поступление металла в области расположения деталей каркасов, компенсируя усадку на периферии отливки. 5. Размещение литниковой системы в «центре тепла» опоки, а деталей отливки на периферии обеспечивает возможность постоянного поступления расплавленного сплава и профилактики образования пор в отливке.
6. Создание в литниковой системе дополнительных газоотводных каналов. 7. Использование для создания огнеупорных форм (опок, муфелей, формовочных масс, КТР которых соответствует величине усадки сплава, которые отливаются). 8. Использование для создания репродукций
каркасов беззольных моделирующих материалов (восков, пластмасс) с минимальной усадкой. 9. Соблюдение технологии и температурных режимов при формовании и разогреве опок (муфель) и при отливке.