Значение коэффициента теплопроводности (К) натуральных тканей в сравнении с рядом восстановительных материалов

(по данным W. J. O'Brien)

Наименование материала	К, кал/см·с·^0С	Наименование материала	К, кал/см·с·^0С
Эмаль	0,95	гидроксилапатит	3,0
Цемент	1,45	цинк-фосфат цемент	3,1
Кость	1,4	стеклополиалкенатный цемент	1,5
Вода	1,42	акриловый базисный материал	0,37
Гипс	3,1	сплав Au Ag Pb
Амальгама

 

Важным физическим свойством материалов является коэффициент (термического) линейного расширения (КТЛР). КТЛР показывает изменение относительной длины образца данного материала, когда его температура возрастет или упадет на 1⁰С. В таблице 2 приведены коэффициенты термического расширения некоторых веществ, представляющих интерес для стоматологии.

 

Таблица 2

Значение коэффициента термического линейного расширения (α) для некоторых стоматологических материалов

(по данным W. J. O'Brien)

Наименование материала	а, (1/^0С) х10^-6	Диапазон температур, ^0С
Коронка зуба	11,4	20-50
Корень зуба	8,3	20-50
Акриловый базисный материал		20-50
Амальгама	6,2	20-50
Цинкоксидэвгенольный цемент		20-50
Гуттаперча	54,9	25-38

 

К химическим относятся те свойства, которые проявляются при химическом взаимодействии материала с окружающей средой полости рта. Металлы и другие материалы в процессе отработки подвергаются действию кислот и растворов. Материалы, находящиеся в полости рта подвержены действию слюны, пищи, имеющих различную – кислую или щелочную среду.

Процессы выделения металлов из состава сплавов, окисление металлов при нагревании, полимеризация, взаимодействие между ионами фтора, кальция и фосфора, входящих в составы профилактических материалов, с твердыми тканями зубов, твердение материалов и др. представляют собой химические реакции.

Одним из требований, предъявляемым к конструктивным материалам, является их химическая инертность. Ряд металлов и сплавов не могут быть использованы для изготовления зубных конструкций из-за коррозионной неустойчивости, приводящий к разрушению металла. К химическим свойствам относят также окисляемость и растворимость. Для определения коррозионной стойкости в различных условиях используют метод испытаний в жидкости с полным погружением, в парах, в кипящем солевом растворе, в атмосфере, в лабораторных условиях.

Механические свойства характеризуют способность материалов сопротивляться действию внешних сил. К основным механическим свойствам относят прочность, твердость, вязкость, упругость, пластичность, хрупкость. Механические свойства материалов подчиняются законам механики и изучаются в разделе физики, который отражает закономерности влияния энергии и силы на физическое тело. Жевательные и другие функциональные нагрузки – это силы, которые действуют на стоматологические материалы в условиях полости рта. В зависимости от функции различных групп зубов (резцы, клыки, премолляры, моляры) жевательная нагрузка колеблется от 50 до 30-500 Н (Ньютон), наибольшая приходится на жевательные зубы. Механические свойства определяют как поведет себя материал под действием этих сил.

Механические свойства твердых тел – прочность на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, удар, твердость – характеризуют сопротивление материалов воздействию различных нагрузок и в значительной мере определяют область их применения при восстановлении зубов. Под действием нагрузки в твердом теле происходят изменения (деформации) или оно разрушается. Различают упругие (эластичные) или обратимые деформации (после снятия нагрузки к твердому телу возвращается первоначальная форма) и остаточные (пластичные) или необратимые (после прекращения действия нагрузки формы и размеры тела изменяются).

Материалы по различным свойствам разделяют на:

- изотропные (свойства материалов одинаковы в любых направлениях, например, металлы, каучук);

- анизотропные (свойства в различных направлениях не одинаковые, например, дерево, волокна, слоистые пластики).

Важным свойством материала является прочность.

Прочность – это способность материала без разрушения (деформации) противостоять действию внешних сил.

Деформация – это изменение размеров и формы тела под действием приложенных к нему сил.

Предел прочности – это степень деформации материала до наступления разрыва, определяется процентом вытяжения или сжатия материала под воздействием сил вытяжения или компрессии.

Теоретическая прочность материала исходит из его строения, межмолекулярных связей, может предсказать его прочность, но его реальная прочность в 10-100 раз ниже. Реальные изделия не имеют идеальных гладких поверхностей. Пломбы, искусственные коронки, мостовидные протезы имеют неправильную геометрическую форму с изгибами, углами, надрезами, в которых будут концентрироваться напряжения под действием жевательных нагрузок, их называют концентраторами напряжения. Если концентраторы действуют в хрупком материале, таком как керамика, в нем образуется трещина, которая мгновенно распространяется по материалу и приводит к разрушению, внезапно, без видимых деформаций.

Металлы способны течь и удлиняться до 120% от их первоначальной длины, прежде чем разрушиться. Полимеры в основном не прочны и очень эластичны по сравнению с металлами и керамикой, что объясняется особенностями молекулярного строения: сильные связи внутри полимерных цепей и слабые – между цепями.

Технические свойства определяют способность материалов подвергаться различным видам обработки. К ним относятся испытания на литье, ковкость, штамповку, прокатку, волочение, пайку и обработку режущими инструментами, свариваемость.

Под биологическими свойствами материалов понимают возможное воздействие их на биологическую среду, в которой они находятся. Все конструкционные и вспомогательные материалы не должны оказывать отрицательное влияние на ткани и жидкости, с которыми они контактируют, изменять микрофлору полости рта, нарушать митотический процесс, влиять на рН, нарушать кровообращение, чувствительность, тем более не вызывать воспаления и т.д.

Все конструкционные материалы проходят специальную проверку на животных и в биологических средах на биологическую инертность. Стоматологический материал должен отвечать определенным токсико-гигиеническим требованиям.